전기 화학의 기초
가. 전해질과 비전해질
① 전해질 : 소금을 물과 같은 용매에 녹이게 되면 이온화가 되어 용액이 하전을 전달할 수 있는 능력을 가지게 만듦으로서 전기가 흐를 수 있는 것을 전해질 용액이라 한다.
예 : 황산, 염산, 질산, 수산화나트륨, 암모니아 등의 무기산 및 유기산
② 비전해질 : 수용액 중에서 이온이 생성되지 않아 전기를 통하지 못하는 물질
예 : 알코올, 설탕, 포도당, 글리세린
나. 전리와 전리도
① 이 온 : 전리로 인하여 생긴 입자(전기를 띄우고 있는)를 말함
② 전 리 : 수용액 중에서 이온으로 나누어지는 현상
③ 전리도 : 어떠한 물질이 수용액 속에서 전리되는 정도가 다르게 되는데 이때 이온으로 전리되는 비율을 말함.
다. 수소이온농도
용액의 액성을 나타내는 단위며, 용액의 pH값은 0에서 14사이로 변화되며, 중성인 pH=7을 기준으로 이보다 낮은 값일 때에는 산성용액이며, 리트머스(pH지)종이는 적색(빨강)을 나타내며, 이보다 높은 값일 때에는 알칼리성 용액이며, 리트머스(pH지)종이는 보라색을 나타낸다.
라. 완충 용액(작용)
약산과 그 염의 용액 또는 약염기와 그 염의 용액은 강산과 강염기와 반응할 수 있는 능력을 가지고 있다. 강산 또는 강염기를 소량 첨가하여도 거의pH는 변화를 일으키지 않으므로 이러한 용액을 완충용액(buffered solution)이라 하며, 완충용액 및 pH의 범위는 아래표 2-1과 같다. 니켈 도금액에서 붕산은 완충제이다.
【표 2-1 완충용액 및 pH의 범위】
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완충용액의 조성 |
pH 범위 |
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프탈산＋프탈산 칼륨
아세트산＋아세트산 나트륨
인산이수소나트륨＋인산일수소나트륨
붕산＋붕사
붕사＋수산화나트륨 |
2.2~3.8
3.7~5.6
5.8~8.0
6.8~9.2
9.2~11.0 |
마. 금속의 이온화 경향
금속원자는 그 최외각 전자를 한 개 내지 세 개를 잃고 양이온이 되려는 성질이 있다. 이 성질은 금속의 종류에 따라 다르며, 양이온이 되려는 성질이 강하면 화학적 변화가 일어나기 쉽고 이온화 경향이 크다고 할 수 있으며 수소를 표준으로 이온화하기 쉬운 순서로 나열한 것을 이온화 경향이라고 한다.
K＞Ca＞Na＞Mg＞Al＞Zn＞Cr＞Fe＞Cd＞Co＞Ni＞Sn＞Pb＞(H)＞Sb＞Bi＞Cu＞Hg＞Ag＞Pt＞Au
바. 산화(Oxidation)와 환원(Reduction)
(1) 산화
① 어떤 원자가 산소와 결합하는 것
② 수소화합물에서 수소를 일부 또는 전부를 잃는 것
③ 어떤 원자가 전자를 잃는 변화
④ 어떤 원자의 산화수가 증가되는 것
(2) 환원
① 어떤 원자가 산소를 잃는 것
② 수소 화합물에서 수소와 결합하는 것
③ 어떤 원자가 전자를 얻는 변화
④ 어떤 원자의 산화수가 감소되는 것
사. 농도측정
액체의 농도를 표시할 때는 비중을 사용하며, 비중을 측정하는 데는 비중계를 사용하지만 도금의 경우 보오메(Be´)를 사용한다.
① 경(輕)보오메 : 물보다 가벼운 액체의 비중 측정
② 중(重)보오메 : 물보다 무거운 액체의 비중 측정
아. 용액의 농도 분류
일정량의 용액(溶液)이 녹아있는 물질의 양
① 용매 : 물질을 녹일 수 있는 액체
② 용질 : 녹아 들어가는 물질
③ 중량 백분율 : 용액 100g 중에 녹아있는 용질의 g수
④ 부피 백분율 : 용액 100㎖중에 녹아있는 용질의 ㎖수
⑤ 몰(mol/ℓ)농도 : 용액 1ℓ속에 녹아있는 용질의 몰수
⑥ 규정농도(Normal. N) : 용액 1ℓ속에 녹아있는 용질의 g 당량 수
자. 화학당량(化學當量)
수소1원자량과 화합 또는 치환하는 량(量)을 말한다.
당량＝  |
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