전기화학에서 매우 중요한 관계식. 반드시 암기 ★

전기화학에서 매우 중요한 관계식. 반드시 암기

 

 

 

[참고] 제20장 전기화학. 목차

[ https://ywpop.tistory.com/11389 ]

 

 

 

 

 

 

(1) ΔG°와 E° 사이의 관계식 (자유에너지와 기전력의 관계)

자유에너지와 기전력 관계 ( 기전력과 자유에너지 관계 )

ΔG° = –nFE°

( ΔG = –nFEcell )

( E > 0 일 때, ΔG < 0 이므로, 자발적 반응. )

[ 상세 설명 https://ywpop.tistory.com/10066 ]

[ 관련 예제 ]

 

 

 

[참고] –nFE의 단위

n의 단위는 없으므로,

–nFE = –(C/mol) (V)

= –C•V/mol

1 J = 1 C•V 이므로,

= –J/mol

 

 

 

 

[참고] 1 패러데이(Faraday), F의 정의

① 전기분해하여 물질 1그램당량을 얻는데 필요한 전하량(전기량)

( 또는 전기분해하여 물질 1당량(eq)을 얻는데 필요한 전하량 )

② 전자 1 mol의 전하량

③ 1 F = 96485 C/mol e^-

= 96485 J/V•mol e^-

= 전자의 전하량(1.6022×10^(-19) C/e^-) × 아보가드로수(6.022×10^23 /mol)

( 예제 https://ywpop.tistory.com/20339 )

 

 

 

 

(2) ΔG°와 K 사이의 관계식 (자유에너지와 평형상수의 관계)

자유에너지와 평형상수 관계 ( 평형상수와 자유에너지 관계 )

ΔG° = –RTlnK

( ΔG = –RTlnK )

[ 상세 설명 https://ywpop.tistory.com/10336 ]

 

 

 

 

(3) E°와 K 사이의 관계식 (기전력과 평형상수의 관계)

기전력과 평형상수 관계 ( 평형상수와 기전력 관계 )

E° = RT/nF lnK

( E = RT/nF lnK )

E° = 0.0592/n logK

 

 

 

from 네른스트 식,

E = E° – (0.0592 / n) log(Q)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2900 )

 

Q = K 일 때, E = 0 이므로,

E° = (0.0592 / n) log(K)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w_max = ΔG

ΔG = –nFE_cell

w_max = –nFE_cell (단위: J/mol)

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/16647 ] 298 K에서 Cu(s) + 2Ag^+(aq) → Cu^2+(aq) + 2Ag(s) 반응의 평형상수 계산

 

 

 

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