농도차 전지

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농도차 전지
농도차 전지
1)농도차 전지
두 반쪽 반응이 같고, 각 반쪽 전지의 농도가 다른 갈바니 전지이다. 농도가 진한 쪽이 cathode1)1) cathode:음극
가 되고 연한 쪽이 anode2)2) anode:양극
가 된다. 회로가 연결되면 농도가 동일하게 될 때까지 자발적인 반응이 일어난다. 농도가 진한 쪽에서는 자신의 농도를 줄이기 위해 환원되고 묽은 쪽에서는 농도를 크게 하기 위해 산화가 일어나게 된다.
예를 들면, Cu｜CuSO4(진한 용액),CuSO4(묽은 용액)｜Cu이다. 두 전극의 이온의 활성도를 a1, a2라 하면 농도차전지의 기전력E는 아래와 같다.
[식1]
F:패러데이상수, n:이온 하전수의 변화, R:기체상수, T: 절대온도

[그림1]

[그림1]은 두 반쪽 반응이 같고, 각 반쪽 전지의 농도가 다른 농도차 전지 그림이다.
농도가 진한 쪽에서는 자신의 농도를 줄이기 위해 환원되고 묽은 쪽에서는 농도를 크게 하기 위해 산화가 일어나게 된다.

(2) 산화-환원 반응
산화-환원 반응은 한 화학종으로부터 다른 화학종으로 전자의 이동을 수반하는 반응. 대부분 가역반응이고 질량작용의 법칙에 따른다. 반응의 평형상태는 산화제가 전자를 얻으려는 힘과 환원제가 전자를 내 주려는 힘. 즉, 산화력과 환원력의 경쟁으로 결정된다.
- 산화 (Oxidation) : 어떤 원자가 전자를 잃어버리는 반응
- 환원 (reduction) : 어떤 원자가 전자를 얻는 반응
산화에서의 산화수의 변화는 이온인 경우는 양전하의 증가, 음전하의 감소로 나타나는데 어느 경우든 그것은 전자를 방출하는 반응이 산화가 된다. 예를 들면, 아연을 묽은 황산에 녹일 때의 반응은
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 이며, Zn은 Zn2+가 되어 양전하가 증가하고 있으므로 산화이다.

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