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전기 분해가 때때로 전기 화학 시리즈를 사용하여 예측 된 제품과 다른 제품을 산출하는 이유는 무엇입니까?

전기를 사용하여 비 초기 화학 반응을 유도하는 과정 인 전기 분해가 전기 화학 시리즈에 의해 예측 된 제품을 항상 생산하지는 않습니다. 이 불일치는 몇 가지 요인에서 발생합니다.

1. 과도한 :

* 전기 화학 시리즈는 이상적인 조건을 가정하고 과도한 상태를 설명하지 않습니다. 과도한 것은 전극 표면에서 활성화 에너지 장벽을 극복하는 데 필요한 여분의 전압이며, 반응이 진행됩니다.

* 다른 전극 재료는 특정 반응에 대해 다양한 과도한 수소를 나타냅니다. 예를 들어, 수은 전극에서의 수소 진화는 백금 전극보다 과도 할 수 있습니다. 이것은 예측과 비교하여 실제로 다른 제품이 형성 될 수 있습니다.

2. 농도 효과 :

* 전기 화학 시리즈는 표준 조건, 일반적으로 관련된 이온의 1m 농도 만 고려합니다. 실제 시나리오에서는 농도가 크게 벗어날 수 있습니다.

* 전기 화학 시리즈에 따라 이론적으로 선호 되더라도 특정 이온의 농도가 다른 이온보다 훨씬 낮은 경우, 가용성이 제한되어있어 반응이 느려질 수 있습니다. 이로 인해 지배적 인 반응이 덜 유리한 반응을 일으켜 예상치 못한 제품을 생성 할 수 있습니다.

3. 부작용 :

* 전기 분해는 종종 여러 가능한 경로와 복잡한 반응을 포함합니다. 특정 반응이 1 차 생성물로 예측 되더라도, 전체 생성물 조성에 영향을 미치는 부작용이 동시에 발생할 수있다.

* 이러한 부작용은 전기 화학 시리즈에서 고려되지 않을 수 있으며 예기치 않은 제품을 생산할 수 있습니다.

4. 운동 요인 :

* 전기 화학 시리즈는 주로 열역학적 측면 (자유 에너지 변화)에 중점을 두지 만 동역학 (반응 속도)도 중요한 역할을합니다.

* 때때로, 열역학적으로 선호되는 반응은 동역학 제한으로 인해 천천히 진행될 수 있습니다. 이는 다른 반응이 지배적으로 이어질 수 있으며, 이는 전기 화학 시리즈 예측과 다른 생성물을 초래할 수있다.

5. 전극 재료 :

* 앞에서 언급했듯이 전극 재료는 과도한 영향을 미칩니다. 다른 전극 재료는 특정 반응을 촉매하여 다른 제품 형성을 초래할 수 있습니다.

예를 들어, 물 전기 분해에 백금 전극을 사용하는 것은 1 차 생성물로 산소를 생성 할 수 있지만 니켈 전극을 사용하면 수소 진화를 선호 할 수 있습니다.

6. 온도 및 압력 :

* 전기 화학 시리즈는 표준 온도 및 압력 (STP)을 기반으로합니다. 이러한 조건으로부터의 편차는 반응의 평형에 영향을 줄 수 있으며 생성물 형성을 변경할 수있다.

예를 들어, 더 높은 온도에서는 더 높은 활성화 에너지와의 반응이 더 유리 해져서 잠재적으로 다른 제품으로 이어집니다.

요약 :

전기 화학 시리즈는 전기 화학 반응의 타당성을 예측하기위한 유용한 지침으로 사용됩니다. 그러나 다른 요인은 전기 분해에서 얻은 실제 제품에 영향을 줄 수 있음을 기억해야합니다. 이러한 요소를 이해하는 것은 원하는 제품을 달성하고 전해 공정을 최적화하는 데 중요합니다.

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