분류 전체보기18 [전기화학] 셀의 포텐셜과 열역학 3 1.4 반쪽 반응 및 표준 전극 전위 전체적인 셀 반응은 두 개의 독립적인 반쪽 반응을 포함하므로, 셀 전위가 두 개의 개별 전극 전위로 분해되는 것이 합리적이라고 생각할 수 있다. 실제로, 반쪽 반응 기전력과 반쪽 셀 전위의 자체 일관성 있는 세트를 고안할 수 있지만, 그 과정은 실험적인 제약으로 인해 복잡하다. 실험적으로 동일한 구성의 두 전자 전도체 사이의 전위차만 측정할 수 있다. 전기 화학에서, 이 한계는 항상 동일한 조성을 가진 접점을 통해 고임피던스 전압계와 같은 측정 장치에 연결된 두 전극의 전체 셀과 함께 작동해야 한다. 이러한 제약에도 불구하고, 전극 전위와 반쪽 반응 기전력을 표준 반쪽 반응을 특징으로 하는 표준 기준 전극에 대해 표현한다면 개별 반쪽 셀에 대한 유용한 스케일을 구성할.. 2022. 11. 14. [전기화학] 셀의 포텐셜과 열역학 2 1.2 가역성 및 깁스 자유 에너지 Zn + 2AgCl \to Zn^{2+} + 2Ag + 2Cl^– 반응을 수행하는 세 가지 다른 방법에 대해 고려해 보자. 1) 아연과 염화은이 25℃로 유지되고 일정한 대기압이 작용하는 열량계에서 직접 혼합된다고 가정하자. 또한 반응의 범위가 너무 작아서 실험이 진행되는 동안 모든 종의 활동이 변하지 않는다고 가정한다. 모든 물질이 표준 상태에 있을 때, 방출되는 열의 양은 반응한 Zn의 몰수에 비례하여 233 kJ/mol이다. 따라서 반응의 표준 엔탈피 \Delta H^0 는 -233 kJ이다. 2) Zn/Zn^{2+}(a = 1),Cl^-(a = 1)/AgCl/Ag 셀을 구성하고, 이 셀을 저항 R 을 이용하여 방전한다. 반응의 정도가 근본.. 2022. 11. 13. [전기화학] 셀의 포텐셜과 열역학 1 1. 기본 전기화학 열역학 1.1 가역성 열역학은 한 과정이 평형 위치에서 반대 방향으로 쉽게 이동할 수 있다는 생각을 포함하는 평형 상태의 시스템에만 엄격하게 적용된다. “가역적”이라는 말은 이 핵심 개념과 관련이 있으며, 여러 가지 다른, 그러나 관련된 의미를 가지고 있다. (1) 화학적 가역성 Pt/H_2/H^+, Cl^-/AgCl/Ag 셀을 고려해보면, 실험적으로 모든 물질이 표준 상태에 있을 때 은도선과 백금 도선 사이의 전위차는 0.222V이며, 백금 도선이 음극이 된다. 두 전극이 함께 단락되면, Pt 전극에서 외부 회로를 통해 Ag 전극으로 전자가 흐르며 다음과 같은 반응이 일어난다. H_2 + 2AgCl \to 2Ag + 2H^+ + 2Cl^- 배터리 또는 다른 직류 전원의.. 2022. 11. 8. [전기화학] 전기 화학 셀 10 (2) 선형 전위 주사(Linear Potential Sweep, Voltage Ramp) 전기화학 실험을 하다 보면, E_{appl} 을 초깃값 E_1 에서 시작하여 E_2 까지 주사 속도(또는 스캔 속도) v (V/s 단위)로 시간에 따라 선형적으로 변화시키고 싶을 수 있다. E_{appl} = E_1 – vt 를 만족하며, 전위 변화가 시작되기 전에 작업 전극의 이중층이 E_1 에서 완전히 충전되어 용액을 통과하는 전류가 없고 작업 전극의 전위는 E_1 이라고 가정한다. t = 0에서 전위 주사가 시작되고, 작업 전극에서의 전위는 지속적으로 변화하기 때문에 이중층의 전하도 지속적으로 변화해야 한다. 충전 전류가 셀을 통과하며, 용액에서 전압 강하가 발생한다. 작.. 2022. 11. 7. 이전 1 2 3 4 5 다음
