농도차 전지. 농도 전지 (concentration cells) ★

농도차 전지. 농도 전지 (concentration cells)

 

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▶ 참고: 제20장 전기화학. 목차

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

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다니엘 전지의 경우,

양쪽 전지의 전해질 물질이 서로 다르다.

( 참고: 볼타 전지(갈바니 전지) vs. 전해 전지 https://ywpop.tistory.com/2820 )

 

 

Nernst 식을 보면,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2900 )

 

전지의 기전력은 전해질 농도에도 영향을 받는다.

E = E° – (RT / nF) lnQ

= E° – (RT / nF) ln([생성물]/[반응물])

 

 

 

 

 

 

 

 

 

동일한 반쪽 전지(전극+전해질) 2개를 연결해도,

각 전지의 전해질 용액의 농도가 다르면,

전기가 만들어진다.

이런 전지를 농도차 전지.

 

 

 

 

 

아연 전극 2개,

농도가 다른 황산아연 수용액, 0.1 M 및 1.0 M

을 가지고 전지를 만들어보자.

 

이때, 처음 부딪치는 문제?

 

 

 

 

 

동일한 전극.

어느 쪽이 환원 전극이고,

어느 쪽이 산화 전극이야?

 

 

300x250

 

 

 

농도가 다른 두 용액을 혼합하면,

농도는 어떻게 될까?

 

 

 

 

 

높은(진한) 쪽은 감소하고, 낮은(묽은) 쪽은 증가할 것이다,

언제까지? 똑같아질 때까지.

 

 

 

 

 

농도가 높은 쪽이 환원 전극 [ cathode, (+)극 ],

농도가 낮은 쪽이 산화 전극 [ anode, (–)극 ].

 

 

 

 

 

cell diagram: Zn(s) | Zn^2+(0.1 M) || Zn^2+(1.0 M) | Zn(s)

( 참고: cell diagram 표기법 https://ywpop.tistory.com/3072 )

 

 

 

 

 

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

( 참고 https://ywpop.tistory.com/9626 )

 

※ 농도차 전지의 기전력을 계산하는 네른스트 식에서

E°의 값은 항상 0(zero) V이다,

산화 전극과 환원 전극이 동일하기 때문에.

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.blogspot.com/2023/12/ag-agcl-cl-00150-m-cl-255-m.html ]

농도차 전지. Ag-AgCl [Cl^-] 0.0150 M [Cl^-] 2.55 M

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/22833 ] Ag^+(aq, 0.010 M) → Ag^+(aq, 4.0×10^(-4) M)

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/8307 ] 농도차 전지의 기전력. Cu | CuSO4

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/16546 ] 0.0100 M and 1.55 M Cl^- ion

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/8254 ] 전기화학 전지 용어 정의

 

 

 

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