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전기 화학 시리즈 차트


전기 화학적 서열은 표준 조건 하에서 표준 전극 전위의 오름차순 또는 내림차순으로 요소 또는 이온의 배열로 정의된다. 전극 전위는 또한 환원 전위이며 표준 수소 전극으로도 알려진 수소 전극의 표준 전극 전위와 비교함으로써 많은 요인에 대해 계산된다.

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전기 화학 시리즈 차트 소개

이들 이온과 접촉하는 전극 (금속 및 비 메탈)이 표준 감소 전위 또는 표준 산화 전위 값에 기초하여 배열된다고 가정하자. 이 경우 결과 순서는 원소 전기입니다. 이를 화학 또는 전기 화학 또는 활성 시리즈라고합니다. 표준 수소 전극 (SHE)과 비교하여 다양한 전극의 전위를 측정함으로써 일련의 표준 전극 전위가 확립되었습니다.

국제 조약에 따르면, 반 반응을 줄이기위한 전극의 표준 전위는 표로 표준 수소 전극의 음극으로 작동하는 경향을 나타냅니다.

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감소 된 반 반응에 대한 양의 E ° 값을 갖는 전극은 실제로 표준 수소 전극의 음극 역할을한다. 대조적으로, 감소 된 반 반응에 대한 음의 E ° 값을 갖는 전극은 대신 표준 수소 전극이 증가하기위한 양극으로서 작용한다.

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전기 화학 시리즈는 아래 표에 나와 있습니다. 세포의 표준 상태 전위는 표준 상태 조건 하에서 세포 전위이며, 25 ° C에서 1 mol/리터 (1m)의 농도로 추정되고 1 대기의 압력

전기 화학 시리즈 정의

때때로 활동 시리즈라고도하는 전기 화학 시리즈는 전극 전위 값의 오름차순 순서로 요소의 배열을 설명하는 목록입니다. 이 시리즈는 다양한 전극과 표준 수소 전극의 전위를 측정하여 구축되었습니다.

전기 화학 시리즈 차트





전기 화학 시리즈의 특징

수소 (표준 수소 전위, 그녀)의 전극 전위는 정의에 따라 0.00입니다. 다른 모든 잠재력은이 맥락에서 정의됩니다.

매우 양의 전극 전위를 갖는 반 셀 (요소/이온 쌍)은 전기 화학 시리즈에서 더 높다. 그들은 강력한 산화제입니다.

음의 전위 절반 셀은 환원제입니다. 감소력이 클수록 값이 더 부정적입니다.

금속은 일반적으로 전기 양성이며 비금속은 전기 음성입니다. 다음 금속이 가장 반응성입니다.

열 상단의 비금속이 가장 활성입니다. 따라서 반응성은 중심을 따라 가장 낮습니다. 이 시리즈의 하부 금속은 시리즈의 상부 금속을 줄일 수 있습니다. 마찬가지로, 시리즈 상단의 비금속은 시리즈의 맨 아래에서 금속과 비금속을 산화시킬 수 있습니다.

전기 화학 시리즈의 중요한 특성

수소보다 더 강한 환원제 인 물질은 수소보다 순위가 매겨지고 표준 감소 전위의 음의 값이 있습니다.

환원 전위의 양수 값을 갖고 시리즈에서 수소 아래에 배치되는 모든 물질은 수소보다 약한 제제를 감소시킵니다.

H+ 이온보다 산화제가 더 강한 물질은 시리즈의 수소 아래에 배치됩니다.

상단의 금속 (표준 감소 전위의 음의 값이 높음)은 전자를 쉽게 잃게됩니다. 이들은 활성 금속입니다.

바닥의 ​​비 메탈 (표준 감소 전위의 양수 값이 높은)은 전자를 쉽게 받아들이는 경향이 있습니다. 이들은 활성 비금속입니다.

전기 화학 시리즈의 중요

세포 EMF 계산

각각의 전기 화학적 세포는 각 전극에 2 개의 반 세포로 구성된다. 각각의 반 세포는 반응을 겪고있다 :산화되고 다른 하나는 감소된다. 모든 반응에 해당하면 잠재력, 즉 산화 전위 및 감소 전위가 있습니다.

세포 EMF (ECELL)는 세포의 산화 전위 및 환원 전위의 합입니다. 그것은 전체 세포 내 반응의 자발성을 측정합니다. 또한 셀이 할 수있는 작업의 척도입니다. 전기 화학 시리즈는 반 셀의 표준 전극 전위를 읽고 적절하게 추가함으로써 셀의 EMF를 측정하는 데 도움이됩니다.

e∘cell =e =red – e∘oxd

여기서 e redred는 감소 반 셀의 표준 감소 전위이며, E∘oxd는 산화 반 셀의 표준 감소 전위입니다.

반응의 자발성 측정

산화 환원 반응의 타당성 또는 자발성은 상응하는 반응의 전자 력과 직접 관련이 있습니다.

 셀 EMF가 양수이면 응답은 자발적입니다.

 세포 전자력이 음수이면 반응은 자발적이지 않습니다.

따라서, 반응물 및 생성물을 검사함으로써, 산화 환원 반응이 자발적으로 발생하는지 여부를 결정할 수있다. 환원 반 반응과 산화 반 반응에 대한 방정식을 작성하십시오. 그런 다음 적절하게 전기 화학 시퀀스를 기반으로 표준 전극 전위를 추가하십시오.

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결과 셀 EMF는 응답이 자발적인지 여부를 나타냅니다.

깁스 자유 에너지 추정

Gibbs 자유 에너지 (Δg∘cell)는 반응 자발성의 또 다른 척도입니다. 그것은 다음과 같이 세포 전자력 (e∘cell)과 관련이 있습니다.

 Δg∘cell =-nfe∘cell

여기서 N은 반응에 관여하는 전자의 수이고 F는 Faraday 상수이며 96.485 Coulomb-Mol-1

입니다.

다시, 셀의 EMF 코드를 기반으로 :

셀의 EMF가 음수이면 깁스 자유 에너지는 양수이며 반응은 자발적이지 않습니다.

셀의 EMF가 양수이면 깁스 자유 에너지는 음수이며 반응은 자발적입니다.

결론

전기 화학적 서열은 수소 스케일에 대한 원소의 감소 전위를 취하며, 여기서 EO =Zero. 요소의 감소 가능성에 대한 표준 정의는“요소가 감소 할 확률의 척도”입니다.

요소의 감소 가능성이 클수록 더 쉽게 줄일 수 있습니다. 반면, 감소 전위가 낮은 요소는 훨씬 빠르고 쉽게 산화됩니다.

부정적인 또는 낮은 감소 전위가있는 요소는 전자를 쉽게 잃을 수 있습니다.

양성 또는 감소 전위가 높은 요소는 전자를 쉽게 잃지 않지만 전자를 쉽게 획득합니다.

음성 표준 감소 전위를 갖는보다 강력한 환원 제는 일반적으로 수소 하의 전기 화학 시리즈에서 발견된다. 그러나이 시리즈에서는 약한

긍정적 인 표준 감소 전위를 갖는 환원제는 수소 위에서 확인된다.

그룹을 아래로 이동하면 환원제의 강도가 증가하고 산화제의 강도가 감소합니다. 마찬가지로, 금속 양성 및 활동은 시리즈를 내려 가면서 증가하거나 향상시킵니다. 비 메탈의 경우 감소합니다.



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