화학 전지

소개

1. 실험 목적
-전지 반응의 원리를 금속의 이온화 경향과 연계하여 이해할 수 있다.
-이온 농도에 따른 전위의 변화를 관찰하여 Nernst Equation 과 비교할 수 있다.
-전위 측정을 통한 Ksp 결정을 할 수 있다.

목차

1. 실험 목적

2. 이론적 배경
2.1. 볼타 전지
2.2. 용해도곱 상수
2.3. 염다리
2.4. 표준 환원 전위
2.5. 네른스트 식

3. 유의사항

4. 기구 및 시약

5. 실험 과정
5.1. 화학 반응을 이용한 전류의 측정
5.2. 반쪽 전지의 다양한 조합에 의한 전지 전압 측정
5.3. 반쪽 전지에서 이온의 농도에 따른 전위의 변화
5.4. 잘 녹지 않는 염 (난용성, 불용성)의 용해도곱 상수 측정

6. 실험 결과

7. 관찰 및 토의
7.1. 시간의 흐름에 따른 기전력의 변화
7.2. 전지의 산화 환원 반응이 일어나는 동안 이동하는 이온들의 종류 및 이동 방향
7.3. 염다리의 효과
7.4. 과정 2에서의 데이터와 이론적 표준 환원 전위의 차이
7.5. AgCl의 Ksp값의 오차

8. 결론 및 제언

9. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 실험 개요
1. 실험 목적
-전지 반응의 원리를 금속의 이온화 경향과 연계하여 이해할 수 있다.
-이온 농도에 따른 전위의 변화를 관찰하여 Nernst Equation 과 비교할 수 있다.
-전위 측정을 통한 Ksp 결정을 할 수 있다.

2. 이론적 배경
2.1 볼타 전지
볼타 전지는 1800년 볼타에 의해 발명된 세계 최초의 화학 전지이다. 그 구조는 구리판과 아연판을 묽은 황산 용액을 전해액으로 하여 도선으로 연결한 구조이다. 이 때, 반응성이 큰 금속인 아연은 산화되며 아연 이온으로 용액 속에 녹아 들어간다. 아연이 내어놓은 전자는 도선을 따라 구리판으로 이동하고, 이로 인하여 구리판에서는 용액 속의 수소 이온이 전자를 얻어 수소 기체로 환원된다. 이 전지는 세계 최초의 전지라는데 의의가 있으나, 분극 현상 및 그 태생적 한계로 인하여 더 이상은 사용되지 않는다.

2.2 용해도 곱 상수
용해도 곱 상수 Ksp는 수용액에 용해되는 고체 물질에 대한 평형 상수이다. 이 상수는 용질이 용매에 용해되는 수준을 나타내고, 물질이 더 많이 용해될수록 Ksp값이 높아진다.

참고자료

· 대한화학회, “제 7 개정판 표준 일반화학실험”, 대한화학회, 2011
· 옥스토비 일반화학 제7판 [17장]