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전기분해

저작시기 2007.01 |등록일 2007.06.02 한글파일한글 (hwp) | 6페이지 | 가격 1,000원

소개글

본 실험은 전해질 용액()을 전기분해 하여 발생하는 가스의 양을 측정하고 페러데이(Faraday) 법칙을 이해하고자 하였다. 전기분해가 잘 일어나는 전해질 용액(0.2 M 용액) 1000 ㎖를 만들어 전기분해장치에 넣고 최대 15 V로 설정하고 전류를 각각 0.2 A, 0.3 A, 0.4 A로 바꾸어 10분간 발생하는 가스의 양을 측정하였다. 실험결과가 이론값보다 큰 오차를 보였으나 이를 통해 전기분해 반응 시 일어나는 이차적 반응을 알 수 있었다.

목차

요약
1. 실험목적
2. 이론
3. 실험장치 및 요약
4. 결과 및 고찰
5. 결론
기호
참고문헌

본문내용

1. 실험목적
전해질 용액()를 전기분해 하여 발생하는 가스의 양을 측정하여 페러데이 법칙(Faraday law)을 이해하고자 하였다.
2. 이론
2.1 전기분해
전기분해는 원래 비자발적이지만 전압(V)을 가하여 이루어지는 화학반응이다[1].


2.2 물의 전기분해
수소와 산소가 반응하여 물이 만들어지면 이 물은 자발적으로 수소와 산소로 되지 못한다. 그러나 전기에너지를 가해서 반응을 일으키면 물을 분해할 수 있다. 이때 (+)극은 산화반응으로 수소를 얻을 수 있고, (-)극에서는 환원반응이 일어나 산소를 얻을 수 있다. 생성되는 수소와 산소의 부피 비는 2:1로 전체반응식을 다음과 같이 표현할 수 있다[1].
2.3 패러데이 법칙(Faraday law)
전기량이나 전하량은 쿨롱()이나 패러데이()단위로 측정한다. 1 쿨롱은 1 s 동안에 1 A의 일정한 전류에 의해서 운반되는 전기량이다. 따라서 t초동안 일정한 전류 가 흐르면 쿨롱의 수 는 다음과 같다.
1 는 1 몰의 전자가 가지고 있는 쿨로단위의 전하량이다. 전자하나의 전하량은 이므로 다음과 같다.
2.5 전해질
전해질이란 물에 녹였을 때 이온화되어 전기를 잘 통하는 물질을 가리키며 이온화 정도에 따라 강전해질(Strong electrolytes: 많은 이온 발생), 약전해질(Weak electrolytes: 소량의 이온 발생), 비전해질(Nonelectrlytes: 비이온화)로 구분된다[3].

3.2 실험방법
물은 전기분해가 잘 일어나지 않으므로 28.4 을 1000 ㎖에 넣고 질 섞어 전해질 용액을 만들었다. 만든 전해질 수용액을 전기분해장치에 넣고 전압을 최대 15 V로 설정하고 전류를 0,2 A, 0.3 A, 0.4 A 바꾸어 10분간 (-), (+)극에 발생하는 가스의 양을 측정 하였다. 측정된 가스의 양을 이론값과 비교해 보았다.
5. 결론
실험을 통해서 전해질 용액을 전기분해해서 발생하는 가스의 양을 이론적으로 계산 할 수 있었고 이를 통해 패러데이 법칙(Faraday law)을 이해 할 수 있었다. 실제 실험에서는 이론값과 큰 오차를 보였지만 오차를 통해서 전기분해에서 일어나는 이차적인 반응을 알 수 있었다.

참고 자료

[1] DANIEL C. HARRIS, 김강진, 김하석, 이대운, 이 원, 최신분석화학, 自由아카데미, 1997, P261~266.
[2] Douglas A. Skoog, F.James holler, Timothy A. Nieman, 권수한, 권영순, 김영상, 박 치채, 윤영자, 차기원 최희선, 기기분석의 원리 5판, 自由 아카데미, P739~740.
[3] 이준우, 최신분석화학, 신광문화사,1999, P23.
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