농도차 전지. 순수한 물 + 6.0 M 염산

농도차 전지. 순수한 물 + 6.0 M 염산

 

 

어떤 농도 전지가 두 개의 수소 전극으로부터 구성되었는데, 두 전극 모두 P_H2 = 1.00이다. 한쪽 전극은 순수한 물에 담겨져 있고, 다른 쪽 전극은 6.0 M 염산에 담겨져 있다. 이 전지로부터 생성되는 emf는 얼마이며, 염산에 담겨진 전극의 정체는 무엇인가?

(a) -0.23 V, 환원 전극, (b) 0.46 V, 산화 전극, (c) 0.023 V, 산화 전극, (d) 0.23 V, 환원 전극, (e) 0.23 V, 산화 전극.

 

 

A concentration cell constructed from two hydrogen electrodes, both with PH2 = 1.00. One electrode is immersed in pure H2O and the other in 6.0 M hydrochloric acid. What is the emf generated by the cell and what is the identity of the electrode that is immersed in hydrochloric acid? (a) -0.23 V, cathode, (b) 0.46 V, anode, (c) 0.023 V, anode, (d) 0.23 V, cathode, (e) 0.23 V, anode.

 

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▶ 농도차 전지 설명 http://ywpop.tistory.com/9626

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이 문제는 농도차 전지의 기본 지식,

즉, ‘농도가 높은 전극 = 환원 전극’ 만 알아도 바로 답이 나온다.

답은 (d) 0.23 V, cathode.

농도차 전지는 두 전지의 농도가 다르면 전기가 발생하므로,

-값은 나올 수 없다.

 

 

 

그러나...

 

 

 

산화 전극: H2(g, 1.00 atm) → 2H^+(aq, 1*10^-7 M) + 2e^-

환원 전극: 2H^+(aq, 6.0 M) + 2e^- → H2(g, 1.00 atm)

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전체 반응: 2H^+(aq, 6.0 M) → 2H^+(aq, 1*10^-7 M)

 

 

기전력, emf를 계산해보면,

E = E° - (0.0592 V / n) log([묽은 농도]/[진한 농도])

= 0 - (0.0592 V / 2) log([H^+]^2 / [H^+]^2)

= 0 - (0.0592 / 2) log([10^(-7)]^2 / [6.0]^2) = 0.46 V

 

 

이 전지로부터 생성되는 emf는 얼마이며,

---> 0.46 V

 

염산에 담겨진 전극의 정체는 무엇인가?

---> 환원 전극 (cathode)

 

 

답: 답이 없다.

 

 

[ 관련 예제 http://ywpop.tistory.com/10315 ] 농도차 전지. 298 K에서 이 전지의 전압은 0.211 V.