수소-산소 연료전지의 산화-환원 반응식

수소-산소 연료전지의 산화-환원 반응식

( 염기성 전해질 용액 속 반응 )

 

 

수소-산소 연료전지의

전체 반응식, 산화 및 환원 반응에 해당하는 반쪽 반응식들을 완성하라.

H2 + OH^- → H2O + e^-

O2 + H2O + e^- → OH^-

 

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[ 블로그스팟 https://ywpop.blogspot.com/2023/10/hydrogen-oxygen-fuel-cell-redox.html ]

 

[참고] 산화-환원 반응 균형 맞추기 (염기성 용액)

[ https://ywpop.tistory.com/6321 ]

 

 

 

1. 반쪽 반응식 나누기

---> 문제에 주어져 있다.

 

산화: H2 + OH^- → H2O + e^-

환원: O2 + H2O + e^- → OH^-

 

 

 

[참고] 산화 반쪽 반응식의 OH^- 이온

---> KOH와 같은 염기성 전해질 용액 속에서,

이 반응이 일어난다는 것을 의미한다.

 

 

 

2. 질량 균형 맞추기

산화: H2 + OH^- → H2O + H^+ + e^-

환원: O2 + H2O + H^+ + e^- → 3OH^-

 

 

 

3. 전하 균형 맞추기

산화: H2 + OH^- → H2O + H^+ + 2e^-

환원: O2 + H2O + H^+ + 4e^- → 3OH^-

 

 

 

4. 주고받은(이동한) 전자 수 같도록

산화: H2 + OH^- → H2O + H^+ + 2e^- (×2)

환원: O2 + H2O + H^+ + 4e^- → 3OH^-

 

산화: 2H2 + 2OH^- → 2H2O + 2H^+ + 4e^-

환원: O2 + H2O + H^+ + 4e^- → 3OH^-

 

 

 

5. 반쪽 반응식 더하기. 끝.

2H2 + O2 → H2O + H^+ + OH^-

2H2 + O2 → H2O + H2O

2H2 + O2 → 2H2O

 

 

 

 

▶ 산화 반쪽 반응식

2H2 + 2OH^- → 2H2O + 2H^+ + 4e^-

 

▶ 환원 반쪽 반응식

O2 + H2O + H^+ + 4e^- → 3OH^-

 

▶ 전체 반응식

.. 2H2 + 2OH^- → 2H2O + 2H^+ + 4e^-

+) O2 + H2O + H^+ + 4e^- → 3OH^-

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.. 2H2 + O2 → H2O + H^+ + OH^-

.. 2H2 + O2 → 2H2O

 

 

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/4499 ] 수소 연료 전지. 산성 전해질 용액

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/17060 ] 중성 용액에서 물의 전기분해

 

 

 

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