일반화학 제18장 전기화학

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목차

1. 활동도 서열

2. 산화∙환원 군형 화학 반응식 산화 환원 균형 반응식을 세우는 방법
1) 산화수법
2) 반쪽 반응법
3) 필자의 방법(전하량 비교법)

3. 갈바니 전지와 전지 표현식
1) 전지의 원리/ 볼타 전지
2) 다니엘 전지
3) 갈바니 전지와 전해 전지 비교

4. 전위와 자유 에너지 변화

5. 표준 환원 전위와 표준 전지 전위
1) 발생 전위
2) 표준 환원 전위
3) 표준 전지 전위

6. 네른스트 식
1) 네른스트 식 유도 E
2) 네른스트 식 응용
3) 수소 전극을 양극으로 한 pH-meter

7. 표준 전지 전위와 평형 상수 관계

8. 라티머 도표
1) 라티머 도표
2) 환원 전위 관계

9. 산화 환원 적정
1) 산화 환원 당량점 전위

10. 배터리의 종류
1) 1차 전지
2) 2차 전지
3) 연료 전지

11. 부식(Corrosion)
1) 부식
2) 부식의 방지

12. 전기 분해(전해 전지)
1) NaCl의 전기 분해
2) H_2 O의 전기분해
3) 묽은H_2 SO_4의 전기 분해
4) 전기 분해 이론

13. 패러데이 법칙
1) 제1법칙
2) 제2법칙

본문내용

(1) 산화수법
물질들의 산화수 변화를 토대로 반응식을 완성하는 방법.

1 O, H를 제외한 물질들의 원자수를 맞춘다.
2 산화수를 기반으로(산화된 전자수=환원된 전자수) 물질의 계수를 조정한다.
3 수용액 액성(산성/염기성)을 고려하여 한변에 H^+ 또는 OH^-를 첨가하고(주로 반응물쪽) 좌우의 O수를 고려하여 H_2 O를 첨가한다.
4 최종적으로 균형 맞춰준다. (원소와 전하 기준으로)

Ex) MnO_4^- (aq)+Br^+ (aq)→Mn^(2+) (aq)+Br_2 (aq) (산성 수용액)
1 MnO_4^-+2Br^+→Mn^(2+)+Br_2
2 2MnO_4^-+10Br^+→2Mn^(2+)+5Br_2 ∵산화수 변화: Mn:7+→2+, Br:+→0,
3 2MnO_4^-+10Br^++H^+→2Mn^(2+)+5Br_2+H_2 O
산성이므로 H^+ 첨가하고,〖 O가 반응물에 많으므로 H〗_2 O생성물쪽으로 둔다.
4 2MnO_4^-+10Br^++〖16H〗^+→2Mn^(2+)+5Br_2+〖8H〗_2 O

(2) 반쪽 반응법
산화되는 물질/환원되는 물질을 따로 두고 계산한 후 반응식을 완성하는 방법.

1 산화되는 물질/환원되는 물질 반으로 나눈다.
2 O나 H를 제외한 양변의 원자수를 같게 맞춘다.
3 수용액 액성(산성/염기성)을 고려하여 한 변에 H^+ 또는 OH^-를 첨가하고(주로 반응물쪽) 좌우의 O수를 고려하여 H_2 O를 첨가하고 균형을 맞춰준다.
4 3의 전하량 고려하여 전자를 첨가한다.
5 이동하는 전자 수 고려하여 두 반응을 적절한 계수로 합쳐준다.

Ex) KMnO_4 (aq)+Na_2 SO_3 (aq)→MnO^(2+) (aq)+SO_4^(2-) (aq) (염기성 수용액)
1 산화: SO_3^(2-)→SO_4^(2-)
환원: MnO_4^-→MnO_4^(2-)
2 산화: SO_3^(2+)→SO_4^(2+)
환원: MnO_4^-→MnO_4^(2-)

참고 자료

EBS 일반화학(下) PEET MEET DEET – 2014 조한길 저
https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=papers&logNo=140199740051
https://crush-on-study.tistory.com/114
http://wiki.hash.kr/index.php/%ED%99%94%ED%95%99%EC%A0%84%EC%A7%80
https://mathphysics.tistory.com/859