[일반화학]전기화학

소개글

일상생활에서 쓰이는 전기의 화학적 원리에 대해 설명한 레포트입니다.
+,-극 만나 화학적으로 어떻게 작용하는지 다양한 화학적 방법을 알아보고 실생활에서 어떻게 적용이 되는지 알수있으니 많은 참고 바랍니다.

목차

1. 전해질 전도
2. 전기분해
1) 물의 전기분해
2) 불활성 전극 사이에서의 전기분해
3) 전극 자체의 전기 분해
3. Faraday 법칙
4. 전지
1) 건전지
2) 축전지

본문내용

1. 전해질 전도
전하가 이온에 의하여 운반되는 전해질 전도(electrolytic conduction)는 전해질의 이온이 자유로이 움직일 수 없으면 일어나지 않는다. 따라서 전해질 전도는 주로 용융된 염과 전해질의 수용액에서 나타난다. 더욱이 전해질 전도체를 통하여 전류가 계속 흐르기 위해서는 이온의 이동에 따르는 화학 변화가 필요하다.
이 전해질 전도의 원리는 두 불활성 전극 사이에서 용융 NaCl의 전기분해를 나타내는 [그림 1]의 전해전지로 설명할 수 있다. 전원이 왼쪽 전극에 전자를 공급하여 주므로 이 전극은 -로 하전되었다고 간주하면 전자는 오른쪽 +극에서 빠져나간다. 이렇게 이루어진 전장에서 나트륨 이온(양이온)은 -극 쪽으로 끌리고 염소 이온(음이온)은 +극 쪽으로 끌린다.
전해질 전도에서 전하는 음극 쪽으로 이동하는 양이온과 양극을 향하여 반대 방향으로 이동하는 음이온에 의하여 운반된다. 완전한 회로를 이루기 위해서는 전극에서 이온의 이동이 수반되어야 한다. 음극에서는 어느 화학종이 전자를 받아 환원되어야 하고, 양극에서는 전자가 어느 화학종으로부터 제거되어 산화되어야 한다. 양극과 음극에 관계된 규약을 [표 1]에 요약했다.

[그림 1]에 표시된 전지에서 나트륨 이온은 음극에서 환원되고, 염소 이온은 양극에서 산화된다.

이 두 부분의 화학 방정식을 합하면 완전한 화학 방정식을 적을 수 있다.

금속 나트륨을 생산하기 위하여 사용되는 상업용 전지의 실제 조작에서는 염화나트륨의 녹는점을 낮추기 위하여 염화칼슘을 가하고 약 600oC에서 전지를 작동시킨다. 이 온도에서 나트륨 금속은 액체이다. [그림 1]의 회로를 통하여 음 전하의 흐름을 다음과 같이 추적할 수 있다. 전자가 전원을 떠나 음극(cathode)으로 들어가면 이미 이 음극에 끌려온 나트륨 이온이 이 전자를 취하여 환원된다. 염소 이온은 음극을 떠나서 양극(anode)으로 향하여 이동하므로 양극쪽으로 음 전하를 운반한다. 양극에서는 전자가 염소 이온으로부터 제거되므로 이들은 산화되어 염소 가스가 된다. 이 전자들은 전원에 의하여 전지의 밖으로 펌프되어 나간다. 이런 방법으로 회로가 완성된다.

참고 자료

일반화학
McMurry - World of chemistry