| 제목 | 답변완료 1단원 내용 질문 | ||
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| 질문유형 | 강좌내용 | 교수님 | 다몽 |
| 과목 | 배터리 | 강좌명 | |
| 작성자 | 민*재 (K*****e) | 등록일 | 2024-07-02 03:56 |
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교수님 안녕하세요! 교수님께서 항상 친절히 설명해주셔서 정말 큰 도움이 되고 있습니다!제가 질문이 이어지는 순서(1~5)대로 질문을 구성해봤는데요, 그래서 글이 많이 길어졌습니다.. 이 점 양해해 주시면 정말 감사하겠습니다. 1. Potential의 기인? 이전 질문에서 구리전극(E=0.34V)을 전해질에 담그면 에너지(potential energy)가 생성되고 이 에너지를 potential의 형태로 정량화할 수 있다고 말씀해주셨습니다. 이때 구리전극은 (+)로, 전해질 속 전극부근은 (-)로 분극되면서 전기이중층이 형성되고 여기서 상당히 큰 전기장(2×10⁷V/m)이 작용한다고 알고 있는데요, 이러한 전기이중층의 형성이 potential energy? 또는 potential?이 생성되는 원인인 건가요? 2. potential vs potential energy potential이라고 하면 V(볼트)단위이고, potential energy라고 하면 J(줄)단위를 갖는 개념 맞을까요? 3. V(volt): voltage = potential difference ≠ potential? 볼트 단위는 voltage 또는 potential difference 개념에 해당한다고 알고 있습니다. 하지만 cell potential이라는 개념은 분명 "전위차"의 개념인데도 불구하고 명칭은 "그냥 potential"이라고 하고 있는데요, (voltage나 potential difference라고 안 하고..) 그래서 교수님께 조언을 구하고 싶습니다. 명칭이 뭐가 되었든 일단 그 단위가 V이면 "potential difference" 개념이다라고 보면 될까요? 4. 수소전극이 0V라는 의미 그러면 reduction potential도 V단위를 가지니까 반드시 "전위차"의 개념일 텐데요, 수소전극을 기준으로 하고, 이 수소전극의 reduction potential을 0V라고 정했다고 함은 정확히 말하면 0V vs. SHE라는 뜻인 거죠? 결국 한 수소전극과 기준전극으로서의 다른 수소전극을 연결하면 그 전위차는 0V가 될 테니, 이를 두고 SHE의 환원전위를 0V라고 두었다고 말씀해주신 것이죠? 5. Reduction potential 값의 해석 그래서 Cu²+ + 2e >> Cu, E°=+0.34V 라고 써있다면; 정확히는 E°=+0.34V vs. SHE라고 표기하는 것이 맞고, 또한 Cu이온이 환원되는 한쪽 반응만으로 +0.34V의 값을 나타낸다는 것이 아니라 저 수치가 의미하는 바는 (E°>0이라는 정보를 통해) Cu이온이 환원되고 H2가 산화되는 full cell에서 0.34V만큼의 전위차를 나타낸다고 보는 것이 맞는 것이죠? 항상 친절히 답변해주셔서 감사합니다. 답변 완료된 질문과 답변은 수정 및 삭제가 불가합니다. |
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다*
교수님
- 전기이중층이라기 보다는, 전극을 전해질에 담그면 전자를 얻고, 잃는 경향성의 차이에 의해서 전해질과 전극 사이에 electron transfer가 생긴다고 했었죠? 전해질에 전극 2개를 넣었을 때 (그래서 electrochemical cell을 만들었을 때) 2개의 전극 각각에서 electron transfer에 의해서 위치에너지 (potential이죠)가 발생하고, 2개의 전극은 서로 다른 potential을 가지고 있으니까 전류가 흐를 수 있었죠. 따라서 전해질과 전극 사이에 발생하는 electron transfer에 의해서 생긴다고 이해하시는게 더 좋을 것 같습니다.
- potential은 V(볼트)가 맞구요, potential energy는 J (줄) 단위가 맞습니다.
- 그렇죠! electrochemical cell에서 2개의 전극을 이용하는게 바로 그 이유였죠. potential difference를 이용해서 각각의 전극들에 대해 분석할 수 있으니까요. 그래서 임의의 전극을 reference electrode라고 하는 다른 전극과 연결하여 potential difference를 측정한 것입니다 (얘를 potential을 측정한다고 표현하구요)
- 네네 맞습니다 ^^ 잘 이해하셨습니다.
- 0.34 V vs. SHE라고 표기되는게 맞습니다. 그래서 문제를 푸시거나, reduction potential table을 보시면 기준 전극으로 무엇을 사용했을 때 해당 값이 나오는지 명시되어 있죠. 또, 환원에 대해서도 잘 이해하셨습니다 ^^ 양수의 reduction potential을 가지므로, 환원성이 기준 전극보다 더 크다고 할 수 있고 전위차 역시 0.34V로 나오겠죠. (강의 후반부의 내용을 공부하셨나요? 강의 후반부에 배우는 junction potential 등에 의해 정확히 0.34V는 아니겠지만요! 이 내용은 아직 공부하지 않으셨다면 지금은 패스하셔도 좋습니다)
이제 관련 내용을 잘 이해하신 것으로 보입니다^^
많이 어려울 수 있는 내용인데, 공부하시느라 수고하셨습니다!
항상 화이팅입니다~
- 2024-07-03
- 2024-12-12 수정
