본문/내용
화학 전지
실험목적
화학전지인 다니엘 전지를 만들어 보고 두 전극 간에 전위차를 측정한다.
이론
표준 전극 전위: 25℃ 1기압에서 산화-환원 반쪽 반응에 참여하는 모든 화학종의 활동도가 1일 때 전위이며, 대부분의 경우 환원반쪽 반응에 대한 표준 환원 전위로 나타낸다.
표준 환원 전위: 표준 수소 전극과 환원이 일어나는 반쪽 전지를 결합시켜 만든 전지에서 측정한 전위를 말한다.
전극(반전지)
전극 반응
표준 전극 전위E°[V vs. SHE]
산성 용액
Li+|Li
Li++eLi
-3.045
K+|K
K++e-K
-2.925
Co2+|Co
Co2++2e-Co
-0.277
Ni2+|Ni
Ni2++2e-Ni
-0.25
Sn2+|Sn
Sn2++2e-Sn
-0.136
Pb2+|Pb
Pb2++2e-Pb
-0.126
H+|H2|Pt (표준 수소 전극)
2H++2e-H2
0
Ag+|Ag
Ag++e-Ag
0.7991
Pt2+|Pt
Pt2++2e-Pt
약 +1.2
Cl-|Cl2|Pt(염소 전극)
Cl2+2e-2Cl-
1.3595
염기성 용액
SO42-, SO32-|Pt
SO42-+H2O+2e-SO32-+2OH-
-0.93
OH-|H2|Pt
2H2O+2e-H2+2OH-
-0.82806
OH-|O2|Pt
O2+H2O+4e-4OH-
0.401
MnO4-|Mn…
2. 2개의 비커를 가까이 두고 염다리로 이어준다.
3. 멀티 미터 집게에 각각 구리와 납을 집는다.
4. 구리판을 황산구리 수용액에, 납판을 황산아연 수용액에 넣는다.
5. 멀티 미터에 측정되는 전압 값을 측정한다.
이용해 실험의 결과를 미리 예상해볼 수 있었다. 표준전극전위에서 납과 구리의 수치를 조사하여 계산식에 대입하여 실험의 계산값을 구할 수 있었다. 측정값과 계산한 값이 다른 이유는 저항 값 때문인 것 같다. 그런데 실험에서 멀티 미터나 수용액과 금속판 사이에서 저항이 발생하여 측정값이 계산 값으로 나와야 하는 값보다 작게 나온 것 같다. 그리고 또 다른 이유는 앞에서 이야기 한 것처럼 이온화가 제대로 일어나지 않아서 계산값 보다 측정값이 적게 나온 것 같다. 산화 환원 반응으로 발생하는 전자가 적기 때문에 그 만큼 이동하는 전자가 적게 되고 거기에 저항이 발생가기 때문에 우리가 계산해야 하는 값보다 측정값이 적게 나온 것 같다. 그래서 앞으로 실험을 할 때에는 최대한 저항이 적게 발생하게 하고 이온화가 잘 일어나도록 실험방향을 잡아야 할 것 같다. 그리고 저항값 등 이러한 변수들을 실험 전에 미리 잘 생각해서 실험의 오차를 줄여가도록 노력해야겠다.