보고서 설명

이번 실험은 화학 전지를 만들어 보고 그에 따르는 여러 가지 실험값을 이론치와 비교해 보는 것이 주된 내용이다. 그렇다면 우선 화학전지의 원리를 알아 보자.
화학 전지의 기본은 산화 환원 반응이다. 간략히 말하면 산화는 전자를 잃는 것이고 환원은 전자를 받는 것이다. 이번 실험에서 쓰이는 반응인 구리와 아연의 반응을 한 예로 들어 보자.

본문일부 및 목차

결국 반응이 일어나면 질서있는 전자의 흐름인 전류가 도선을 따라흐른다. 이것이 화학 반응에 의해 전기가 발생하는 본질이다. 전지로 작동하는 장치를 사용할 때마다 산화 환원 반응이 분리된 방에서 일어나 전자가 두 방을 연결한 도선을 따라 흐르게 되며 이 때문에 산화 환원 반응이 화학 전지의 기본 원리인 것이다.
전기 화학 전지에는 두 개의 전극이 전해질로 채워진 용기에 꽂혀 있다. 전극은 보통 금속을 쓰며 때로는 흑연을 쓰기도 한다. 전해질은 보통 이온 수용액이며 때로는 용융염이나 고체까지도 된다. 일부 전지는 동일한 전해질에 잠겨 있다. 하지만 두 전극이 서로 다른 전해질에 잠겨 있으면 두 용액은 염다리로 연결되어야 한다. 농도가 진한 염 (염화칼륨이나 질산칼륨) 을 젤리 형태로 만들어 채운 염다리는 전해질로 작용하여 이온들이 두 방 사이를 왕래하게 하여 전기회로를 완성한다.
전기화학전지의 특징은 한 전극에서는 환원 반응이, 다른 전극에서는 산화 반응이 일어난다는 것이다. 음극은 환원 반응이 일어나는 전극이고 양극은 산화 반응이 일어나는 전극이다. 전지의 양극에서 나온 전자는 외부 회로를 통해 전지의 음극으로 들어가 환원 반응이 일어난다.
이상이 전지 자체에 대한 설명이다. 그러나 이 실험의 결과를 비교해 보고 화학 전지에 대해 확실히 알기 위해서는 좀 더 알아야 할 사실들이 있다. 그것들에 대해 알아 보면 다음과 같다.
우선 화학 전지에서는 산-염기의 반응에서와는 다른 당량의 개념이 쓰인다. 왜냐하면 이동된 전자수를 고려해야 하기 때문에 산화 환원 반응의 당량은 화학식량을 반응에 관계한 전자수로 나누어 준 값이 당량이 된다.

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