전해 전지

전기화학 반응은 기술과 인체의 많은 과정에 필수적이며 한 화학 종에서 다른 화학 종으로 전자를 전달하는 것과 관련이 있습니다. 이러한 반응을 환원-산화 반응 또는 산화 환원 반응이라고 합니다.

한 종이 전자를 잃으면 산화를 겪게 되는데, 우리는 그것이 산화되었다고 말합니다. 한 종이 전자를 얻을 때, 그것은 환원을 겪었고, 우리는 그것이 환원되었다고 말합니다. 전기화학적 갈바닉 셀에서는 산화 환원 반응이 자발적으로 일어나 전기 에너지를 생성합니다. 그러나 전해조에서는 전기 에너지가 가해져 산화 환원 반응이 발생합니다.

전해 전지는 전해질이라고 하는 반응 용액으로 구성되며, 여기에는 산화되거나 환원된 모든 화학 종과 전자 흐름을 가능하게 하는 데 필요한 이온이 포함되어 있습니다. 전해 전지에는 전해 용액에 잠긴 두 개의 금속 전극이 있습니다. 외부 회로는 두 전극을 연결하여 회로를 완성하고 전압 또는 전류를 인가할 수 있도록 합니다.

인가된 전류 또는 전압은 전기화학 반응이 일어나는 원인입니다. 산화 반쪽 반응은 양극에서 발생하고 환원 반쪽 반응은 음극에서 발생합니다. 이 둘을 구별하는 데 도움이 되도록 '음극 환원'을 의미하는 '빨간 고양이'라는 문구를 기억하십시오.

그러나 어떤 전극이 어떤 전극인지 어떻게 알 수 있습니까? 우리는 금속 전극의 표준 환원 전위를 사용할 수 있으며, 이는 금속의 전자 손실 경향을 측정한 것입니다. 환원 전위가 높을수록 금속이 환원될 가능성이 높아집니다.

전해조에 은 전극과 구리 전극을 놓고 전류를 가한다고 가정해 보겠습니다. 은 전극은 환원 전위가 더 높기 때문에 감소되어 음극으로 작용합니다. 구리 전극은 환원 전위가 낮기 때문에 산화되어 양극으로 작용합니다.

전해조의 한 가지 용도는 한 금속이 산화된 다음 다른 금속의 표면으로 환원되는 반응인 전기 도금을 수행하는 것입니다. 양극은 도금을 수행하는 금속이기 때문에 은과 구리의 예에서 은 전극은 얇은 구리 층으로 도금됩니다.

이 실습에서는 전해조를 조립하고 황동 건반을 구리로 도금하여 전기 도금 공정을 수행합니다.