[일반화학실험] 화학 전지와 전기화학적 서열
Abstract
1. 실험 목적
화합물 사이에 일어나는 전자 이동 반응을 이용하여 전기 에너지를 얻는 전지의 원리를 알아보고, 몇 가지 금속 이온의 전기 화학적 서열을 알아본다.
2. 실험 원리
전자는 원자와 분자의 종류에 따라서 쉽게 떨어져 나가서 다른 원자나 분자로 옮겨 가기도 한다. 이 때 , 전자를 잃어버리는 분자는 산화 되었다고 하고 , 전자를 받은 분자는 환원 되었다고 한다. 분자들 사이에서 자발적으로 일어나는 산화-환원 반응을 이용하여서 금속선을 통하여 전자가 흘러가도록 만들면 전지를 만들 수 있다. 이번 실험에서는 간단한 갈바니 전지(다니엘 전지)를 만들어 실험을 한다. 쉽게 이온화하여 산화 또는 환원 될 수 있는 전해질이 녹아 있는 전해질 용액 속에 전자를 받아 들이거나 내어 줄 수 있는 금속 전극을 넣은 반쪽 전지와 염다리를 이용한 것이 갈바니 전지이다. 염다리는 용액의 전하 변화를 상쇄시켜 주기 위한 것으로 염다리를 통하여 전자는 이동시켜 주지만 두 용액이 직접 맞닿아 섞이지는 않도록 하는 역할을 한다. 이러한 전지의 한 쪽 반쪽 전지에서는 산화되면서 빠져 나온 전자가 전극을 통하여 다른 반쪽 전지로 흘러 들어가서 전극을 통하여 수용액 중의 화합물에 전달되어 환원 반응이 일어나게 된다. 이 때 산화 반응이 일어나는 전극을 환원 전극이라고 하고 , 환원 반응이 일어나는 전극을 환원 전극이라고 한다. 환원 전위란 금속 이온이 환원되려는 경형을 나타내는 것인데, 갈바니 전지를 만들 때 환원 전우가 더 큰 쪽에서 환원 반응이 일어나 전위가 높은 쪽이 환원 전극이 되고 , 환원 전위가 낮은 쪽은 산화 반응이 일어나 전우가 낮은 산화 전극이 된다.
이 실험에서는 구리 전극 , 아연 전극 , 납 전극을 이용한 화학전지를 만들고 , 여러 가지 금속의 전기화학적 서열을 알아본다.
3. 실험 방법
실험 A . 전기화학적 서열
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2013.09.03
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