지식나눔

분극현상의 개념과/ 전기분해 전원장치의 전압에 대해서 질문드려요.

1>볼타전지에서 분극현상은 수소기체가 생긴다는 점에서 생기는 것인가요..? 아니면 양극의 금속판이 산화됨에 따라 주변에 양이온의 농도가 커지고..   음극의 금속판에는 환원이 일어나면서 SO42-의 농도가 커지기 때문에 일어나는 현상인가요?..

2>만약 위의 질문에서 두번 째 가정이 맞다면.. 다니엘 전지에서 분극현상이 해소 된다는 것은 염다리로 부터 공급되는 K+와 Cl-이온의 그 확산 속도가 Zn2+, SO42-보다 훨씬 빠르기 때문에 해결 된다는 의미인데.... 정말 그렇게 빨리 움직이나요?..

3>전기분해 할 때 걸어주는 전압이.. 전해전지의 +극과 -극의 표준환원전위차이에 의해 결정 나나요.. 아니면 양쪽 극의 표준환원전위의 절대값을 비교해서 큰 쪽의 값으로 전원장치의 전압을 결정하나요?..

읽어주셔서 감사합니다. 답변 부탁드리겠습니다.^^
 
  • 확산속도
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답변 3
  • 답변

    안길홍님의 답변

    볼타전지에서 양극은 Cu, 음극은 Zn을 사용하고 전해질은 묽은 황산을 사용합니다.
    이의 화학반응은  황산은 2H+ 와 SO42-로 해리되고,
    음극에서는 Zn-------> Zn2+ + 2e-(Zn2+이온은 용액으로)  , Zn2+ + SO42- ------> ZnSO4 (용액으로 용융)
    양극에서는 2H+ + 2e- --------> H2 (gas)
    로 반응하여, 용액에 용해된 Zn2+양이온과  H+사이에는 척력이 발생하여 질량이 적은 H+가 양극쪽으로 밀려납니다. 이때 발생되는 수소가스가 전기2중층을 형성하여 전극표면과 전기2중층사이에 전기적인 저항을 증가시켜 전류의 흐름을 저해하게 되며, 전지의 기전력을 떨어드립니다. 이러한 현상을

    Polarization이라고 합니다. 이를 억제하기 위한 Depolarizer로서 위와 같이 감극제(이산화망간,황산구리 등)를 넣어줍니다.
    볼타전지에서 양극은 Cu, 음극은 Zn을 사용하고 전해질은 묽은 황산을 사용합니다.
    이의 화학반응은  황산은 2H+ 와 SO42-로 해리되고,
    음극에서는 Zn-------> Zn2+ + 2e-(Zn2+이온은 용액으로)  , Zn2+ + SO42- ------> ZnSO4 (용액으로 용융)
    양극에서는 2H+ + 2e- --------> H2 (gas)
    로 반응하여, 용액에 용해된 Zn2+양이온과  H+사이에는 척력이 발생하여 질량이 적은 H+가 양극쪽으로 밀려납니다. 이때 발생되는 수소가스가 전기2중층을 형성하여 전극표면과 전기2중층사이에 전기적인 저항을 증가시켜 전류의 흐름을 저해하게 되며, 전지의 기전력을 떨어드립니다. 이러한 현상을

    Polarization이라고 합니다. 이를 억제하기 위한 Depolarizer로서 위와 같이 감극제(이산화망간,황산구리 등)를 넣어줍니다.

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  • 답변

    신동협님의 답변

    첨부파일

    1. 분극 현상은 볼타 전지에서 전류가 흐르기 시작하면 +극에서 발생되는 수소기체 때문에 반응이 방해받기 때문에 전자의 이동이 원활하지 않아 전압이 떨어지는 현상을 말하는데, 구리판 표면에 생긴 수소가 수소이온이 구리판으로 접근하는 것을 방해한다는 거죠. 이 현상을 없애기 위해 감극제(강한 산화제-이산화망간, 과산화수소, 중크롬산칼륨, 과망간산칼륨 등)를 넣어서 수소기체를 산화시켜줍니다.

    3. 전압은 두 전극의 표준 전극 전위 차이 입니다.


     

    1. 분극 현상은 볼타 전지에서 전류가 흐르기 시작하면 +극에서 발생되는 수소기체 때문에 반응이 방해받기 때문에 전자의 이동이 원활하지 않아 전압이 떨어지는 현상을 말하는데, 구리판 표면에 생긴 수소가 수소이온이 구리판으로 접근하는 것을 방해한다는 거죠. 이 현상을 없애기 위해 감극제(강한 산화제-이산화망간, 과산화수소, 중크롬산칼륨, 과망간산칼륨 등)를 넣어서 수소기체를 산화시켜줍니다.

    3. 전압은 두 전극의 표준 전극 전위 차이 입니다.


     

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  • 답변

    신동협님의 답변

    3번에 대한 참고자료를 첨부하였습니다.

    보시고 도움이 되었으면 합니다.
    3번에 대한 참고자료를 첨부하였습니다.

    보시고 도움이 되었으면 합니다.
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