습식정련-전해정련 이론분해전압

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