일반화학실험 보고서 (갈바니 전지)

소개글

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목차

1. Objective

2. Background Theory

3. Procedure
1) Reduction Potentials of Several Redox Couples
2) Effect of Concentration Change on Cell Potential
3) The Nernst Equation and an Unknown Concentration

4. Results
1) Reduction Potentials of Several Redox Couples
2) Effect of Concentration Change on Cell Potential

5. Discussions

6. Reference

본문내용

1. Objective
Electrolyic cell은 갈바니 전지(galvanic cell)과 전기 분해(electrolysis), 두 가지가 있다. 두 가지 모두 산화 환원 반응을 이용한 장치이지만 갈바니 전지는 자발적인 반응인 반면 전기 분해는 에너지를 가해줘야 한다는 차이점이 있다. 그래서 자발적인 갈바니 전지의 cell potential 값을 계산해보면 양의 값을 갖는다. 이번 실험에서는 여러 산화 환원 반응을 이용하는 갈바니 전지를 만들어 보고 그 안에서 양이온, 음이온, 전자의 이동을 알아본다. 또 전지의 cell potential을 측정하고 cell potential 값에 영향을 주는 요인들을 찾아본다. 마지막으로 Nernst equation을 이해하고 이를 이용해서 cell potential를 측정하여 용액의 농도를 계산하는 방법을 배운다.

2. Background Theory
①갈바니 전지
두 종류의 다른 금속을 각각의 전해질 용액 넣었을 때 발생하는 전압을 이용하는 전지이다. 한 쪽에서는 산화 반응이, 다른 쪽에서는 환원 반응이 일어나서 전자의 이동이 발생하게 된다. 환원이 일어나는 쪽을 cathode, 산화가 일어나는 쪽을 anode라고 하며 anode에서 cathode로 전자가 이동한다. 갈바니 전지에는 반응이 일어나는 두 용액(half-cell)을 연결하여 전자가 이동할 수 있게 해주는 염다리가 반드시 필요하다. 이 때 염다리는 반응에 참여하지 않고 물에 잘 녹는 이온 화합물을 녹여서 만든다.

참고 자료

pdf 'Galvanic Cells, the Nernst Equation'
Oxtoby 'Principles of Modern Chemistry'
화학대사전 ‘갈바니 전지’