전기 에너지를 화학 에너지로 변환하고 그 반대의 경우도 전기 화학적 셀이라고합니다. 반응은 두 가지 유형, 즉 자발적 및 비 자발적 화학 반응 일 수 있습니다. 자발적인 화학 반응은 외부 전류 또는 잠재적 차이의 도움없이 스스로 발생하는 반응입니다. 대조적으로, 비전자 화학 반응은 외부 전원 공급 장치의 도움으로 이루어집니다. 다시 말해, 자발적 반응의 경우 분자가 소유 한 에너지는 활성화 에너지와 같습니다.
대조적으로, 비-자발적 반응, 즉 분자에 의해 소유 된 에너지는 활성화 에너지와 같지 않다. 자발적인 화학 반응 과정에서 Gibb의 시스템의 자유 에너지는 감소합니다. 전기 화학 세포는 두 가지 유형입니다. 그것들은 즉, 갈바니 세포와 전해 세포입니다.
갈바닉 세포 :
산화 환원 반응을 통해 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 세포를 갈바닉 세포라고합니다. 산화 및 환원 반응은 전자의 이동성과 이들을 통한 전류의 흐름을지지하는 2 개의 상이한 전극 및 적합한 전해질을 함유하는 2 개의 상이한 구획에서 일어난다. 갈바닉 세포의 주요 성분은 소금 교량, 전극, 전해질, 세포 전위입니다. 소금 브리지는 두 구획의 전하 밀도를 유지하는 데 도움이되는 농축 된 불활성 전해질이있는 역 U 자형 튜브입니다. 각 구획에는 전극과 전해질이 포함되어 있으며, 반 세포는 양극과 음극으로 지명됩니다. 전극 전위는 산화 및 감소를 수행하기 위해 전류를 반대 방향으로 유도하는 전위차입니다. 전기 분해가 열역학적으로 선호되는 전압은 Nernst 방정식 에 의해 계산 된 캐소드와 양극의 전극 전위의 차이입니다. . 이론적으로 이것은 세포 전위의 계산 및 양극 및 음극의 전극 전위에 도움이됩니다. 또한, 이것은 또한 세포 반응이 실현 가능한지 아닌지 예측하는 데 도움이됩니다.
갈바닉 세포의 예 :
다니엘 세포
전기 화학 시리즈 :
표준 수소 전극을 참조하여 전극 전위가 증가하는 순서대로 상이한 원소의 배열은 전기 화학 시리즈를 초래한다. 다양한 전극 전위는 수소 전극에 대해 측정되며 값은 0입니다.
전해 세포 :
전기 에너지를 화학 에너지로 변환하는 장치를 전해 세포라고합니다. 이 세포의 작동 원리는 갈바닉 세포의 반대입니다. 이 경우, 산화 환원 반응은 두 전극이 전해질을 함유하는 동일한 용기에 담그는 것과 동일한 구획에서 발생합니다. 전극은 회로를 완료하는 외부 전원 공급 장치에 연결됩니다. 전류가 흐르면 양이온과 음이온이 반대 극성을 향해 이동하기 시작하고 산화 및 환원 반응은 각각 음극과 양극에서 발생합니다.
예 :
용융 소의 전기 분해는 전해 세포의 예입니다.
결론 :
화학 분야는 전기 에너지와 화학적 변화 사이의 관계에 대한 연구를 다룹니다. 전류의 생성 또는 입력을 포함하는 화학 반응은 전기 화학 반응이라고합니다. 산화 환원 반응을 통해 화학 에너지를 전기 에너지로 전환시키는 세포는 갈바닉 세포이며, 전기 에너지를 화학 에너지로 변환하는 장치는 전해 세포입니다. 반응은 두 가지 유형, 즉 자발적 및 비 자발적 화학 반응 일 수 있습니다. 자발적인 화학 반응은 외부 전류 또는 잠재적 차이의 도움없이 스스로 발생하는 반응입니다.
대조적으로, 비전자 화학 반응은 외부 전원 공급 장치의 도움으로 이루어집니다. 다시 말해, 자발적 반응의 경우 분자에 의해 소유 된 에너지는 활성화 에너지와 같습니다. 대조적으로, 비-자발적 반응, 즉 분자에 의해 소유 된 에너지는 활성화 에너지와 같지 않다. 표준 수소 전극을 참조하여 전극 전위가 증가하는 순서대로 상이한 원소의 배열은 전기 화학적 시리즈를 초래한다. 다양한 전극 전위는 수소 전극에 대해 측정되며 값은 0입니다.
