[공학] 실험보고서 - 기전력측정에 의한 용해도적 결정[EMF measurement of Ksp]

기전력 측정에 의한 용해도적 결정
`실험목적`
; 이 실험은 표준 전극전위와 용해도적을 결정하기 위한 가역기전력 측정법을 설 명한다.

Ⅰ. 실험원리

1. Gibbs 에너지와 전지 전위
;만일 n개의 전자가 포함되도록 전지 반응이 표시될때는 다음과 같은 관계가 있다.

(1)

이 식은 전극 전위와 전지 반응에 수반되는 Gibbs에너지 변화 사이의 기본 관계식이다.
실험 결과에 의한면 의 값은 외부 회로로 뽑아내는 전류에 의존한다. 이 전류가 영으로 접근할때의 의 극한치를 전지의 기전력(전지 emf) 또는 가역적 전지 전위라고 부르고 로 표시한다. 즉,
그리하여 (1)식은 다음과 같이 표시할 수 있다.

(2)

이와 같이 전지 emf는 (), 즉 전지 반응의 이전 전자 당 Gibbs 에너지 감소에 비 례한다. 따라서 전지 emf는 그 계의 세기 성질이다. 이것은 전지의 크기에 의존하지 않으 며 또 전지 반응의 화학 반응식을 균형 맞추어 주는 계수를 어떻게 취하든 관계없다.

2. Nernst 식

;임의의 화학 반응에 대한 반응 Gibbs 에너지는 다음과 같다.
(3)
여기서 Q는 활동도 곱비이다. 이 식을 (2)식과 결합하면 다음과 같은 결과가 나온다.
(4)
또 전지의 표준 전위는 다음과 같이 정의된다.
(5)
이 값을 넣은 다음에 -nF로 나누면 다음과 같이 된다.

(6-1)

(6-2)

(25℃)에서 (6-3)
(6-1,2,3) 의 식들은 전지에 대한 Nernst식이다. Nernst식에 의하면 전지 전위는 표준 전 지 전위와 전지 반응에 관여하…

3. 전기화학전지

(7)