보고서 설명

1. 목적
전기에너지를 이용하여 일어나는 화학반응에 대하여 알아본다.
2. 이론
전극을 통해서 전원에서 공급되는 전류에 의해서 일어나는 화학반응을 전기 분해 (electrolysis)라고 한다. 이 전기분해는 자발적인 화학반응의 경우에서 일어나는 화학전지의 경우와는 정 반대라고 할 수 있다.

본문일부 및 목차

비자발적인 반응이므로 전기반응을 이용하여 이 비자발적인 반응을 일으킬 수 있다는 것으로 이 전기분해는 여러 산업적 용도로 사용이 된다. 전기반응을 일으키기 위해선 화학전지를 쓰듯이 염다리로 연결된 두 개의 반쪽 전지로 구성되어진 다니엘 전지를 만들어 사용한다, 외부의 전류가 간제적으로 흐르게 되는 경우에 양쪽의 전극에서는 각 각 환원제가 강제 환원되고 산화제가 강제 산화되는 경우가 발생하며 이 비자발적인 반응은 전류에 세기에 대한 관계식을 가지며 일어나게 된다. 이러한 전기분해의 경우 대부분 그 극성에 연결되어지는 금속의 이온화 정도와주어지는 전류의 세기에 따라 그 변화정도가 다르며 대게 일반적으로 전류가 강하면 강할수록 이 전기분해 반응은 더 더욱 가속화 된다.

전기분해에서 통과한 전기량을 석출된 물질의 양을 라 하면, 로 표시할 수 있다. 여기서 는 1(C)전기량에 의해 분해되는 물질의 양으로 그 물질의 화학당량이라고 한다.
< 패러데이의 법칙 Faradays law >
전해질용액을 전기분해할 때 ① 전극에서 석출하는 물질의 질량은 용액을 통과한 전기량과 물질의 원자량에 비례하고, 그 물질의 원자값에 반비례한다. ② 1g당량의 물질을 석출시키는 데 필요한 전기량은 물질의 종류에 관계없이 일정한 값을 지닌다. 즉 전기분해에 의해 분해되는 물질의 양은 전극의 형태나 물질의 종류 ․농도 등 에 관계없이 그 물질의 원자론적 성질(원자량 ․원자가)만으로 결정된다는 것을 나타낸다. 전기화학의 기초법칙일 뿐만 아니라, 이것과 아보가드로의 법칙을 연결시킴으로써 물질의 원자구조와 관련해서 전기량에도 최소패러데이의 법칙 [Faradays law] 단위(기본전하량)가 존재한다는 것이 처음으로 예측되었다. 1 g당량의 물질을 석출시키는 전기량을 패러데이상수, 1C(쿨롬)의 전기량에 의해 석출되는 물질의 양을 그 물질의 전기화학당량이라 한다.

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