어휘
| English | 의미 |
|---|---|
| feasible/ˈfiːzɪbl/ | 가능 |
| free energy/friː ˈenədʒi/ | 자유 에너지 |
| Nernst equation/nɜːnst ɪˈkweɪʒn/ | 넌스트 방정식 |
| half-equation/hɑːf ɪˈkweɪʒn/ | 반 반응식 |
| activation energy/ˌæktɪˈveɪʃn ˈenədʒi/ | 활성화 에너지 |
반응 가능 여부 예측
- 양수인 전지 전위는 반응이 가능함을 의미한다.
- 전지 전위는 자유 에너지와 연관된다.
- 비표준 농도는 넨스트 방정식으로 처리한다.
탐색하기
넨스트 이동 실험실
E 이동 지수는 농도 비에 따라 변화합니다.
농도 비를 변경하여 전극 전위 이동을 확인하세요.
연습
전지 전위(Ecell)가 양수일 때 반응이 타당합니다.
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
Ecell = E(환원됨) − E(산화됨).
가능성과 산화환원 반응식
- $E^{\ominus}_{\text{cell}}$가 양수일 때 반응은 가능하다.
- 전체 식 만들기: 두 반반응식을 취하되, 산화되는 쪽을 거꾸로 써서 elektron이 상쇄되게 더한다.
- 자유 에너지 연결: $\Delta G^{\ominus} = -n E^{\ominus}_{\text{cell}} F$ (n = electron 몰 수).
전해: 이온이 전극으로 이동하여 반응함
연습
전지 전위가 다음일 때 산화환원 반응이 타당합니다:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
양수인 E°cell은 반응이 일어날 수 있음을 의미합니다 (음의 ΔG와 유사).
연습
전지 전위와 자유 에너지 사이의 관계는:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
ΔG° = −nE°cellF; 양수인 E°cell은 음의 ΔG°(타당함)을 제공합니다.
연습
두 반 반응식에서 전체 산화환원 방정식을 만들기 위해:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
한 반 반응식이 뒤로 진행(산화); elektron을 상쇄하도록 더하면 완전한 방정식이 됩니다.
연습
각 타당성 개념을 매칭하십시오.
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
각 항목은 용어를 올바른 뜻과 연결합니다.
넨스트 방정식
농도가 표준이 아닐 때, $E$는 변한다:
$$E = E^{\ominus} + \frac{0.059}{z} \log \frac{[\text{oxidised}]}{[\text{reduced}]}$$
- $z$ = 반반응식의 전자 수이다.
- 산화된 종의 농도를 높이면 $E$가 더 양수가 된다.
연습
넨스트 식에 따르면, 산화된 종의 농도를 증가시키면 E가:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
log 항이 증가하므로 산화된 종의 농도가 높을수록 E가 더 양수가 됩니다.
가능성이 항상 빠른 것은 아님
- Ecell이 양수이면 열역학적으로 가능하지만, 실제로는 매우 느릴 수 있다.
- 높은 활성화 에너지 때문에 가능한 반응이 실제로 일어나지 않을 수 있다.
이해했습니다
Key idea
- $E^{\ominus}_{\text{cell}} > 0$일 때 반응은 가능합니다
- 식 만들기: 산화되는 반반응식을 거꾸로 써서 elektron이 상쇄되게 더한다.
- $\Delta G^{\ominus} = -n E^{\ominus}_{\text{cell}} F$
- 넨스트: $E = E^{\ominus} + \dfrac{0.059}{z}\log\dfrac{[\text{oxidised}]}{[\text{reduced}]}$ — 산화된 종 증가 → 더 양수인 $E$