| English | 의미 |
|---|---|
| cell potential/sel pəˈtenʃl/ | 전지 전위 |
전자의 동력원
- 배터리의 전압은 전자를 얼마나 세게 밀어 넣는지 측정합니다.
- 그 전압은 실제로 반응의驱动力(동력)의 척도입니다.
- 양의 전압은 반응이 스스로 진행됨을 의미합니다.
- 하나의 식이 전압과 자유 에너지를 연결합니다.
전지 전위
- 전지 전위 $E°$는 전지가 생성하는 전압입니다.
- 양의 $E°$는 자발적인(갈바닉) 반응을 의미합니다.
- 음의 $E°$는 외부의 힘(전해)이 필요함을 의미합니다.
양수 $E°$을 가진 전지는 ...인 반응을 가집니다.
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양수 $E°$은 음수 $\Delta G°$을 제공함 -- 자발적임.
전압과 자유 에너지
- 그 연결고리는 $\Delta G° = -nFE°$입니다.
- 여기서 $n$는 전자의 몰 수이고, $F$는 패러데이 상수입니다.
- 양의 $E°$는 음의 $\Delta G°$를 제공하므로, 반응은 유리합니다.
자유 에너지와 전지 전위를 연결하는 식은 ...입니다.
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$\Delta G° = -nFE°$이며, 마이너스 부호가 부호를 반전시킵니다.
$\Delta G° = -nFE°$에서 기호 $n$은 ____의 몰수를 나타냅니다.
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$n$은 균형 잡힌 산화환원 반응에서 이동된 전자의 수를 세어줍니다.
부호 읽기
- 양의 $E°$는 음의 $\Delta G°$와 일치하며, 이는 자발적임을 의미합니다.
- 음의 $E°$는 양의 $\Delta G°$와 일치하며, 이는 비자발적임을 의미합니다.
- 더 큰 양의 $E°$는 더 강력하게 유리한 반응을 의미합니다.
전지 전위와 자유 에너지
양수 전지 전위는 음수 ΔG를 의미하며, 이는 자발적 전지임을 뜻합니다. 이들은 비례합니다.
음수 $E°$을 가진 전지는 ...인 반응을 설명합니다.
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음수 $E°$은 양수 $\Delta G°$을 의미함 -- 전기분해 전지입니다.
더 큰 양수 전지 전위는 더 유리한 반응에 해당합니다.
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더 양수인 $E°$은 더 음수인 $\Delta G°$을 의미합니다.
전지가 $E° = +1.1\ \text{V}$를 가질 때, 이 반응은 자발적인가요?
- 양의 $E°$는 음의 $\Delta G°$를 제공합니다.
- 그러므로 예, 반응은 자발적입니다.
반응물의 양을 두 배로 늘리면 전지 전위 $E°$도 두 배가 됩니다.
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$E°$은 강도 성질(전압)이므로 양에 따라 Scaling되지 않습니다.
양의 $E°$는 자발적(음의 $\Delta G°$)을 의미합니다. 부호가 반대가 되는 이유는 $\Delta G° = -nFE°$의 마이너스 기호 때문입니다. 변환 시 $n$(전자의 몰 수)을 잊지 마십시오. 또한 $E°$는 강성 특성(intensive property, 즉 전압)이므로, 양에 따라 scaling(비례 scaled)되지 않습니다. 이는 $\Delta G$와 다릅니다.
전지 전위 $E°$는 전지의 전압입니다: 자발적(갈바닉) 반응에는 양수, 강제 반응에는 음수를 사용합니다. 이는 $\Delta G° = -nFE°$를 통해 자유 에너지와 연결되므로, 양의 $E°$는 음의 $\Delta G°$를 제공합니다. 더 큰 양의 $E°$는 더 강력하게 유리한 반응을 의미합니다.