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1장 개요
2장 갈비니 전지
3장 전지의 표기법
4장 표준 전극전위
5장 전지반응
6장 산화환원 반응의 자발성
7장 평형 상수와 기전력
8장 전지전위의 농도 영향
9장 실용전지
10장 부식
11장 전기분해
12장 Faraday 법칙
전 기 화 학
1.개 요
전기화학은 전기적 에너지와 화학적 에너지의 상호변환을 연구하는 학문이다. 이러한 에너지의 상호변환은 전기화학적 전지내에서 발생하며 두가지 형태로 구분할수 있다
즉 볼타전지(갈바니 전지), 전해전지로 구분할수 있다.
전류는 전하의 흐름이다.금속에서 전하의 운반체는 전자이고 용액과 용융된 염에서는 양이온과 음이온이다.전기량의 단위는 쿨롱(c)로서 6.25×1018개의 전자가 갖는 전하이다.전류의 세기는 전류라고도 하며 암페어(a) 단위로 나타내며 1a는 1초동안 도체의 한점을 6.25×1018개의 전자가 이동하는 전기량이다.
전류의 방향은 극에서-극으로 흐르는 것으로 정한다. 전하가 어떤 매체를 통하여 이동할 때 저항을 받게 되는데, 이 전기적 저항은 결정속에 있는 이온이 그 이온의 주위에서 진동하기 때문에 생긴다고 믿어진다
따라서 더 높은 온도에서는 결정속에 있는 이온의 열적진동은 증가한다. 따라서 금속의 온도가 증가하면 금속의 전도도는 감소한다
그러나 용액의 온도가 증가할 때 일반적으로 전해질 전도도는 증가한다. 그 이유는
(1) 온도가 증가함에 따라 용액 속에 있는 이온들의 평균운동 에너지는 증 가 하여 더 빠르게 이동한다.
(2) 온도가 증가함에 따라 용매의 점성은 감소한다.
(2)항의 효과가 더 중요하다.왜냐하면 용매 분자가 열적으로 증가한 운동은 이온이 운동할 수 있는 공간을 만들어주어 이온들이 한 전극에서 다른 전극으로 이동할 수 있게 해주기 때문이다.
2.갈비니 전지
산화-환원 반응을 이용하여 전기를 생성하는 실험 장치를 전기화학 전지라 한다. 자발적인 산화-환원 반응으로 전기가 생성되는 전지를 갈바니 전지 또는 볼타 전지라한다
볼타전지는 두 전극으로 구성며 산화가 일어나는 전극을 양극(anode), 환원이 일어나는 전극을 음극(cathod)라 한다. 전자는 양극에서 음극으로 도선을 통하여 흐른다
아연 금속과 구리(ii) 이온과의 반응은 전기를 만들어내는데 사용하는 간단한 갈바니 전지이다. 아연막대를 황산구리 용액속에 넣으면 반응이 즉시 일어나 구리판이 얻어진다
zn(s) cu2-> zn2 cu(s)
각 전극에서의 반응을 반쪽 전지 반응이라 하며 이 반응의 반쪽 전지반응은 다음과 같다.
zn(s)-> zn2 2e- cu2 2e> cu(s)
아연막대를 구리(ii) 용액에 넣었을 때 아연원자로부터 전자가 직접 구리(ii)이온으로 이동한다고 생각할 수 있다. 도선을 연결하여 전자의 이동을 일어나게 하면 전자회호가 형성된다
(이하 생략)
