목차
1. 실험 목표
2. 이론 및 배경
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 주의사항
6. 실험 결과
7. 토의 및 고찰
8. 참고문헌
본문내용
1. 실험 목표
Galvanic 전지와 농도 차 전지를 이용하여 화학전지의 원리를 이해한다. 농도 차 전지에서 구한 전위 값을 이용하여 Faraday 상수를 계산한다.
2. 이론 및 배경
1. 전기화학
1전기화학은 electrical potential과 chemical potential이 합쳐진 영역에서, Redox 반응으로 인한 전자 이동을 다룬 화학이다. 물질마다 소유하는 고유한 전기화학적 성질에 근거하여 물질에 관한 정성, 정량적인 정보를 얻어낸다.
전기화학에서 사용되는 용어이다.
1. 전하[Q]: 전기화학의 기본 단위로, 물질의 전기적 잠재력을 결정하는 물리적인 양이다. 전자 한 개의 양을 전하량이라고 한다. 전하 1mol을 Faraday 상수라고 한다.
2. 전류[i]: 두 물질들의 전하 흐름으로, 1초 동안 주어진 지점을 통해 1 C 전하가 이동하는 경우를 말한다. 또, 전기화학 반응의 속도의 표현이다.
3. 전위: 전기적 위치에너지로, 물질이 소유하고 있는 전기적 잠재력이다. 전위의 크기는 전하 밀도에 따라 결정된다. 전위는 잠재적인 값으로 실제로 측정이 불가하다. 따라서 절대 전위들 사이의 차이를 구해 전압을 측정한다. 이를 전위차라고 하며, 표준전극전위를 기준으로 한다. 즉, 전압[E]은 전기장 내에서 어떤 전하를 이동시킬 때 필요한 에너지를 말한다. 전압은 다음과 같이 표현할 수 있다.
전극 전위는 전자 에너지의 표현으로, 전극 내 전자에너지와 용액 내 전자에너지를 비교하여 전기화학 반응 가능 여부를 판단할 수 있다. 전극의 fermi level이 용액의 LUMO보다 높다면 전극에서 용액으로 전자가 이동한다. 즉, 환원된다. 반면, 전극의 fermi level이 용액의 HOMO보다 낮다면 용액에서 전극으로 전자가 이동한다. 즉, 산화된다.
출처 : 해피캠퍼스