습식정련-전해정련 이론분해전압
1. 단위전극
1) 정의 : 단위전극이란 - 금속 M을 M수용액에 넣었을때 " M I M+aq "을 단극이라 함.
2. 기전력
1) 정의
: 단극이 2개 모이면 이들간의 기전력은 2개의 단위전극간의 차이로 "기전력"이 나타남
E = E1 - E2
: 이 기전력은 곧 에너지의 차이로 힘이 작용한다.
2) 사례
① aA + bB = cC + dD (예 : CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu)
-> △G = △G˚ + RTlnk
-> △G = -ZFE
② 전지의 기전력은 전지가 최대로 할수 있는 일(ZFE)는 반응에 따르는 자유에너지 △G의 감소량과 같다. 즉,
-> 기전력은 구하는 방법은 하기와 같이 구할 수 있다.
- △G = ZFE
E = (-△G/ZF)
E = (-1/ZF)*(△H - T△S)
E = (-△H - T△S)/ZF -------------(1)
- △G = ZFE
E = (-△G/ZF)
E = E˚ - (RT/ZF) * ln[{(aC)^c)*(aD)^d)}/{(aA)^a)*(aB)^b)}] --------------(2)
E˚ : 표준기전력
E = E1 - E2 에서
반응계 생성계 활동도가 각 각 "1" 이라 하면
E1 = E˚
3. 이론 분해전압
: 이론 분해전압은 식(1), 식(2)로 부터 구할수 있으나, 전해와 전지는 반응의 방향이 반대임, 따라서
△G = ZFE
Er = △G / ZF
-> Ez : 전해에 필요한 최소의 전압(분해전압)
-> Er : 이론 분해전합, 전해에 필요한 전기적인 일은 이 반응의 자유에너지 증가 △G와 같다
(음극) (양극)
Zn I ZnCl I Cl2(Pt) : 석출물과 전해액 사이의 기전력방향이 됨
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