전기화학. 백금 전극이 담긴 용액의 pH

전기화학. 백금 전극이 담긴 용액의 pH

 

 

다음과 같이 구성된 전지의 측정된 전압이 25℃에서 1.05 V이었다.

Pt(s) | H2(g, 1.0 atm) | H+(aq) ∥ Ag+(aq, 1.0 M) | Ag(s)

 

이 전지의 E°cell = 0.80 V일 때, 백금 전극이 담긴 용액의 pH 값은?

(단, Ag+(aq) + e- → Ag(s) ... E° = 0.80 V)

 

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전지의 산화-환원 반응식

H2(g) + 2Ag+(aq) → 2H+(aq) + 2Ag(s)

 

이동된 전자 수, n = 2

 

반응비, Q = [H+]^2 / [Ag+]^2

 

Nernst equation

E = E° - RT/nF logQ 또는

E = E° - (0.0592 V / n) logQ ... 25℃에서

 

1.05 V = 0.80 V - (0.0592 V / 2) logQ

logQ = -(1.05 – 0.80) * (2/0.0592) = –8.446

Q = 10^(-8.446) = 3.581*10^–9

Q = [H+]^2 / [Ag+]^2 = 3.581*10^–9

[H+]^2 = (3.581*10^–9) * (1.0)^2 = 3.581*10^–9

[H+] = (3.581*10^–9)^(1/2) = 5.984*10^–5

pH = -log[H+] = -log(5.984*10^–5) = 4.22