대학화학/일반화학225 [전기화학] 네른스트 식 (Nernst Equation) & 깁스 프리에너지와의 상관관계 전기화학의 메인 공식입니다. 먼저 깁스프리 에너지와 기전력과의 상관관계를 알아보도록 합시다. 위 공식을 봅시다. 왼쪽은 오랜만에 등장하는 표준 상태에서의 깁스 프리에너지입니다. 오른쪽 변에 있는 것은 n과 F, 그리고 표준 환원 전위네요! n은 우리가 바로 이전 글에서 표준환원 전위표를 볼 때, 전자의 이동을 포함한 많은 화학 반응식들을 봤을 겁니다. n은 바로 전자의 이동개수를 의미합니다. 이전에 예로 들었던 구리-아연 전지를 보시면 전자는 2개 이동합니다. 즉, 여기서 n은 2가 됩니다. 다음은 F를 봅시다. F는 패러데이 상수를 의미합니다. 값은 96485C/mol 를 의미합니다. 외워두시는게 좋습니다. 다만 편입시험에서는 계산기가 허용 불가하므로 계산하기 편한 96500으로 주어지던가 할겁니다. .. 2019. 12. 5. [전기화학] 볼타 전지 or 갈바니 전지 (Galvanic cell , Voltaic cell) & 표준환원전위 표 전기화학의 시작입니다. 교재에 따라 볼타 전지 혹은 갈바니 전지라고 불립니다. 저는 볼타 전지라고 부르겠습니다. 글자수가 더 짧으니까요 ㅎㅎ 이는 상대적인 산화&환원 세기를 이용하여 기전력을 얻고자 하는 방식에서 구현된 전지입니다. 기전력이 뭔가요? 연세대 편준생이라면 당연히! 물리도 하셨겠죠? 전위차라고 봐야겠죠? 전위차의 정의가 정확히 뭐죠? 전기적 포텐셜 에너지의 차이를 의미합니다. 즉, 위치에너지를 이용하여 전압을 얻어낸 것입니다. 가장 대표적인 구리-아연 볼타 전지입니다. 설명 해드리겠습니다. 아연전극을 보세요. 전자가 구리전극쪽으로 이동하는게 보이시죠? 즉, 아연은 현재 산화되고 있다는 의미입니다. 그렇기 때문에 Zn은 (Zn^2+ + 2e^-)로 변하게 되죠. 그러면 구리는 환원되는 애겠죠?.. 2019. 12. 5. [전기화학] 반쪽 반응법 (Half Reaction) 반쪽 반응법은 크게 두가지로 나뉩니다. 1) 산성 조건에서의 반반응법, 2) 염기성 조건에서의 반반응법입니다. 이거는 개념설명보다는 그냥 두 조건에서의 예시 문제를 각각 풀어드리는게 제일 나을 듯 합니다. 먼저 산성 조건일 때의 문제부터 볼게요. 첫번째로 볼 것은 '나누기' 입니다. 이걸 어떻게 나누냐면요. H나 O를 제외한 다른 원소들부터 고려하는 취지다. 이말입니다. 그러면 Cr이랑 I가 있죠? 저는 먼저 Cr부터 보도록 하겠습니다. 두번째 : 반응물, 생성물 쪽에 계수가 동일한지 봐야합니다. 보니까 크롬 계수는 1로 동일합니다. 따라서 고려하지 않아도 됩니다. 세번째 : 산소의 개수를 맞춰주기 위해서 물을 추가합니다. 그걸 어디다 추가하냐구요? 당연히 그건 상황에 따라 다르죠. 양쪽의 개수를 맞춰주.. 2019. 11. 8. [화학열역학] 비표준 상태에서의 자유 에너지 & 반응지수와의 관계 비표준 상태의 경우를 봅시다. 비표준 상태에 대한 깁스프리에너지 공식은 다음과 같습니다. 'ΔG=ΔG。+ RTlnQ' G0는 표준상태에서의 자유 에너지구요. R은 기체 상수입니다. 다만 여기서는 에너지에 대한 단위이므로 8.314J/mol*K입니다. T는 뭐 당연히 절대온도고 Q는 우리가 화학평형 때 배운 반응지수가 맞습니다. 그러면 비표준상태와 표준상태가 같으려면? Q가 1이면 되겠죠? 즉, 반응물의 농도와 생성물의 농도가 같은 시점이면 된다는 겁니다. 아직 잊지 않으셨죠? 자, 그럼 위 경우에서 만약 깁스프리에너지가 0이라면? 뭘 의미하는걸까요? 우리가 G>0이면 비자발적, G 2019. 11. 7. [화학열역학] Gibbs Free Energy (깁스 프리 에너지) 깁스프리에너지는 화학반응이 자발적인지 비자발적인지 엔탈피와 엔트로피를 이용하여 알아내는 공식입니다. 공식은 다음과 같습니다. 'ΔG=ΔH-TΔS' ΔG는 깁스프리에너지를 뜻합니다. 이게 음수라면 반응이 자발적으로 일어난다는 의미구요. ΔH는 아시다시피 엔탈피를 의미합니다. 열에너지라고 생각하세요. T는 절대온도고 ΔS는 엔트로피입니다. 자, 그러면 우리는 여기서 질문. 깁스프리에너지가 양수려면 어떻게 되야할까요? 표로 딱 정리합시다. ΔH ΔS -TΔS ΔG - + - - (모든 온도에서 자발) + - + + (모든 온도에서 비자발) - - + - 낮은 온도에서 자발 + 높은 온도에서 비자발 + + - - 높은 온도에서 자발 + 낮은 온도에서 비자발 차근차근 봅시다. 일단 모든 온도에서 자발적으로 일어나.. 2019. 11. 6. [화학열역학] 자발적 과정 & 엔트로피와 열역학 제 2법칙 우리가 이전에 배웠던 여러 화학평형 공식에서요. 반응물이 생성물로 진행되는 것을 정반응, 생성물이였던 것이 반응물로 진행되는 것을 역반응이라 했었습니다. 어떠한 경우는 정반응이 잘일어난다고 하면요. 그 때는 음~ 정반응이 자발적으로 진행되는거구나! 라고 받아들이시면 편합니다. 평소에는 A->B가 딱히 어떤 조치를 취해주지 않아도 잘 일어난다. 이게 자발적 과정이라 했는데 B->A라는 반응을 일으키고 싶어요. 그러면 우리가 어떠한 조치를 취해줘야하겠죠? 이걸 비자발적 과정이라고 합니다. 사실 지구 상에서 존재하는 실제 과정들은 비가역적입니다. 모든 자발적 과정은 비가역적이에요. 쉬운 예를 들어볼게요. 얼음을 상온에 있다고합시다. 우린 아무짓도 안했어요 그냥 얼음만 지켜보는겁니다. 근데 상온에 놓인 얼음은 .. 2019. 11. 6. 이전 1 2 3 4 5 다음
