초산나트륨을이용한 물의 전기분해와 페러데이법칙

소개글

본 실험에서는 전해질로 초산나트륨을 이용해 물을 전기분해 할 때 전류의 값에 따라 발생하는 기체의 양을 측정하여 패러데이법칙을 이해하고자 하였다. 전기분해장치에 0.2 M의 초산나트륨(CHCOONa) 수용액을 넣고 전류를 각각 0.1 A, 0.2 A, 0.3 A로 일정하게 유지해주며 15분간 반응시켜 (+)극과 (-)극에서 발생하는 산소와 수소의 부피를 측정하였다. 실험 결과 전류 값을 증가시킬수록 산소와 수소의 생성량이 증가함을 통해 패러데이의 전기분해법칙을 알 수 있었다.

목차

요약
실험목적
이론
실험장치및방법
실험결과및고찰
결론
사용기호
참고문헌

본문내용

2.1. 전기분해[1].
전류에 의해 화학반응이 일어나게 하는 것을 전기분해(electrolysis)라고 한다. 전기분해 장치는 전해질 속에 두개의 전극을 넣고 직류전원에 연결하면 만들 수 있다. 전류는 직류전원에서 전자가 도선을 통하여 흐른다(금속전도).
전자들이 오른쪽 극에서 소비되고 왼쪽에서 발생하지 않으면 회로는 완성되지 않는다. 회로가 완성되기 위해서는 화학변화가 일어나야만 된다. 즉 오른쪽 전극에서 전자를 받아들이는 환원반응이 일어나며 왼쪽 전극에서 전자를 방출하는 산화반응이 일어나야만 한다. 환원이 일어나는 전극을 음극이라고 하며 산화가 일어나는 전극을 양극이라 한다. 음극에서 환원반응이 계속되기 위해서는 이온들이 음극을 향하여 이동하는 것이 계속 유지되어야 한다. 이들 이온은 양의 이온으로 양이온이라 부르며 마찬가지로 음의 이온을 음이온이라 부른다.
예를 들어 용융된 NaCl에 흑연전극을 넣어 구성환 전해전지를 생각해보자. 두 이온 Na 와 Cl 중에서 Na만 환원되어 금속 Na을 생성하며 음극반응은 다음과 같다.
이 반응은 한개의 Na이 한 개의 중성 Na 원자를 생성하기 위하여 한개의 전자를 받는 것을나타낸다. 이 변화가 일어나는 동안 질량과 전하는 보존되었다. 그러므로 어떤 의미에서음극반응은 균형된 식으로 표현할 수 있는 화학반응이다. 위의 식은 환원 과정만 표시했기때문에 이 식은 반쪽반응이라고 한다. 양극에서는 산화가 일어나며 Cl만이 산화될 수있다. Cl이 산화될때 양극에 하나의 전자를 방출하고 하나의 중성 염소원자를 형성한다.두개의 염소원자는 하나의 염소분자 Cl2를 형성하기 위하여 결합한다. 이들 Cl2 분자는 기체로 기포를 낸다. 알짜양극 반쪽반응은 다음과 같다.

참고 자료

없음