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건전지의종류및특성
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■ 볼타 전지
볼타 전지의 구성 :
(-)극: 양이온이 되기 쉬운 아연판 ( 아연이 황산 용액 속으로 녹아 들어간다.)
(+)극: 양이온이 되기 어려운 구리판( 구리판 주위에서 수소 기체가 발생한다.)
전해질 용액으로 묽은 황산을 사용하여 아연판을 녹인다.
볼타 전지의 원리 :
아연판 (-)극: 금속 아연은 수소보다 전자를 쉽게 잃고 녹아서 (+)이온으로 되어 황산 속으로 녹아들어간다.(황산 속의 H+ 보다 Zn이 이온화가 더 잘됨)
Zn → Zn2+ +2
구리판 (+)극:H+이 구리판으로 이동해 간 전자를 받아서 H2로 되어 구리판에서 발생한다.
2H+ +2→ 2H → H2↑
전체 반응 : Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑
참고- 분극 현상 : 볼타 전지를 이용하여 전구를 켜면, 켠지채몇 분도 안 지나서 전구의 불이 꺼진다. 그것은 구리판 주위에 수소 기체가 생겨 전자의 흐름을 막기 때문에 생기는 현상으로, 이것을 분극 이라고 한다. 과산화수소, 이산화망간 등과 같은 산화제를 구리판 주위에 넣어 주면, 수소 기체가 물로 변하여 분극 현상이 없어지므로 전류가 잘 흐르게 된다. 이와 같은 현상을 감극 이라고 하고, 이때 쓰인 산화제를 감극제(소극제) 라고 한다.
■ 다니엘 전지의 구성과 원리
아연판을 황산아연 용액에, 구리판을 황산구리(Ⅱ) 용액에 담그고 염다리로 연결한 전지
① 전지의 구성 :(-) Zn｜ZnSO4(aq)∥CuSO4(aq)｜Cu (+)
② 전극에서의 반응
(-)극: Zn → Zn2+ + 2e- (산화, 질량감소)
(+)극: Cu2+ + 2e- → Cu (환원, 질량증가)
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전체반응식 : Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu
③ 전지의 특징 : 분극 작용이 생기지 않는다.
④ 염다리 : 한천과 염화칼륨(질산칼륨)을 섞어 포화시켜 가열한 후 U자 관에 넣어 굳힌 것
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2011.05.23
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