전극전위에서 농도의 영향, 농도가 다른 두 용액에의 한 전위값의 생성원리

소개글

1. 전극전위에서 농도의 영향에 대해 논하라.

2. 농도가 다른 두 용액에의 한 전위값의 생성원리를 논하라.

목차

1. 전극전위에서 농도의 영향에 대해 논하라.
2. 농도가 다른 두 용액에의 한 전위값의 생성원리를 논하라.

본문내용

1. 전극전위에서 농도의 영향에 대해 논하라.

◇ Concentration cell(농도차 전지)
～ Nernst 식에서 보듯이 전극전위는 이온의 농도에 의존하므로 같은 물질이지만 서로 다른 농도의 전해질을 갖는 두 개의 반쪽전지로 구성한 전지


2. 농도가 다른 두 용액에의 한 전위값의 생성원리를 논하라.
① 전해질 내에서 전하의 이동
전도체인 금속에서 전류는 전자(electron)에 의해 흐르지만 전해질에서는 양이온과 음이온에 의해 전류가 운반된다. 전극과 전해질로 이루어진 전기화학 셀에 외부에서 전류를 공급해 주면 양이온 은 음극(cathode)을 향해 이동하고 음이온은 양극(anode)을 향해 이동하면서 전류가 흐르게 된다.
또한 전하 운반체가 전자에서 이온으로 바뀌는 과정에서 전극 주위의 용액에서는 화학변화가 일어나게 된다. 예를 들어 전극을 백금전극으로 하고 전해질이 황산나트륨용액일 경우 양극과 음극 에서는 다음과 같은 전기화학 반응이 일어나게 된다.

⑦ 이온교환막에서의 이동현상
․ 농도분극(concentration polarization) 현상
이온교환막을 이용해 이온성 물질(무기 이온, 유기산, 아미노산 등)들을 분리할 때 물질이동의 추진력(driving force)으로 기전력(electric force)을 이용한다. 그림 3과 같은 양이온교환막 시스템에서 양극과 음극을 통해 전류를 공급해 주게 되면 전해질 용액중의 양이온은 이온교환막을 통해 이동하게 되고 음이온은 Donnan 배제에 의해 양이온막을 투과하지 못한다. 앞서 이온의 이동수에서 설명한 것처럼 전극을 통해 공급된 전류는 전해질 용액에서는 양이온과 음이온에 의해서 운반되지만 이온교환막에서는 양이온에 의해서만 운반된다. 이러한 전해질과 이온교환막 사이의 이동 수 차이 때문에 이온교환막 표면의 확산경계층(Diffusion boundary layer)에서는 그림과 같이 농도구배(concentration gradient)

참고 자료

없음