Galería de mapas mentales 화학 - 산화환원 반응 (1)
산화환원반응의 기본개념, 1차전지와 전극전위, 전극전위에 영향을 미치는 요인 등을 포함한 산화환원반응(1)에 대한 마인드맵입니다.
Editado a las 2023-11-23 15:13:03,산화 환원 반응
산화 환원 반응의 기본 개념
산화수(산화가)
산화수 결정 규칙
원소의 원소의 산화수는 0이다
중성 분자에서 각 원소의 산화물의 대수적 합은 0입니다.
과산화물, 과산화물 등을 제외하고 산소의 산화수는 일반적으로 -2입니다.
화합물에서 수소의 산화수는 일반적으로 1이며 활성 금속 수소화물에서만 가능합니다. 수소의 산화수는 -1이다
화합물의 알칼리 금속과 알칼리 토금속의 산화수는 각각 1과 2입니다. 불소의 산화수는 -1입니다. 산소 함유 화합물과 정전기를 제외한 기타 할로겐. 할로겐 화합물을 형성하는 더 음의 할로겐을 제외하고는 일반적으로 -1입니다.
산화 환원 커플
일반적으로 전자의 이동으로 인해 원소의 산화수가 변화하는 반응을 산화환원반응이라 한다
산화 환원 반응에서 환원제는 다음을 제공합니다. 전자, 산화제는 전자를 얻습니다. 이익과 손실이 동시에 발생
산화제와 환원제는 같은 물질의 산화이다 자가산화환원 반응이라고 불리는 환원 반응
자가산화환원반응에서는 산화수가 증가하고 환원되는 것은 같은 물질 속에 같은 원소이다. 산화환원과 유사한 반응을 불균형화 반응이라고 합니다.
산화환원 반응에서는 전자의 획득과 손실이 동시에 발생합니다. 산-염기 반응의 산-염기 결합 관계에서 양성자 이동과 유사하게, 산화제와 환원제 사이의 접합 관계에는 전자 전달이 포함됩니다.
산화환원 반응 방정식의 균형 조정
산화수법
반응물과 생성물의 화학식을 쓰시오.
원소의 산화수의 변화를 표시하고 산화수의 증가 또는 감소를 구합니다.
산화제의 산화수를 환원제의 산화수만큼 감소시키려면 산화제와 환원제의 화학식 앞에 해당 계수를 곱하면 됩니다. 제기된 값은 동일합니다.
산화수가 변하지 않은 원자의 수의 균형을 맞추고, 화학반응식의 양쪽에 있는 원자의 수가 같은지 확인하고, 화살표를 등호로 변경
이온전자법
이는 수용액에서의 산화환원 반응의 특성을 보다 명확하게 지적할 수 있습니다.
갈바니 전지 및 전극 전위
1차 배터리
1차전지의 구성과 작동원리
개념: 산화환원 반응을 이용하여 전류를 생성하고, 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 장치를 1차전지라고 합니다.
전자는 음극에서 양극으로 방향적으로 흘러 전자 흐름을 형성합니다. (전자 흐름의 방향은 전류의 방향과 정확히 반대입니다)
갈바니 전지는 두 개의 반쪽 전지(전극)와 염다리로 구성됩니다.
1차 전지에서는 전자가 흘러나오는 첫 번째 단계(음극)가 산화된다. 환원 반응, 전자가 유입되어 환원 반응이 일어나는 첫 번째 단계는 양극입니다.
전극의 종류
금속-금속 이온 전극
비금속-비금속 이온 전극
산화환원 전극
금속-금속 내화염 전극
1차전지 표현방법
왼쪽이 음극, 오른쪽이 양극이고 각각 (-)와 ( )로 표시됩니다. 해당 구성과 상은 실제 순서대로 왼쪽에서 오른쪽으로 배열됩니다.
단일 수직선은 위상 경계를 나타내는 데 사용되며 이중 수직선 ""은 염교를 나타내는 데 사용됩니다.
용액의 농도와 기체의 압력을 나타냅니다.
용액에 전극 반응에 참여하는 두 개의 이온이 포함되어 있으면 쉼표로 구분할 수 있습니다. 전극에 전도성 물질이 없으면 불활성 전극을 추가해야 합니다.
기전력과 깁스 자유에너지 변화의 관계
1차 전지의 기전력은 1차 전지의 양극과 음극 사이의 전위차와 같습니다. 1차 전지의 기전력은 전위차계를 이용하여 측정할 수 있다.
1차전지는 전자의 흐름을 이용하여 화학에너지를 전기에너지로 변환하여 전류를 발생시키는 역할을 합니다. 그리고 전기공사를 합니다. 일정한 온도와 일정한 전압에서 1차 전지가 하는 최대 전기 일은 다음과 같습니다. 흐르는 전기량과 배터리의 기전력을 곱한 값입니다.
전극 전위
전극 전위 생성
1차 배터리는 전류를 생산할 수 있는데, 이는 1차 배터리의 두 극, 즉 각 전극 사이에 전위차가 있음을 의미합니다. 각각은 전극 전위라고 불리는 고유한 특정 전위를 가지고 있습니다.
표준수소전극
표준 전극 전위 결정
전극을 구성하는 모든 물질이 표준상태에 있을 때의 전극전위를 표준전극전위라고 합니다.
전극 전위에 영향을 미치는 요인
네른스트 방정식
네른스트 방정식 및 네른스트 공식으로도 알려진 네른스트 방정식은 1889년 독일의 화학자이자 물리학자인 W.H. 열역학에서 파생된 방정식. 배터리 기전력과 배터리 반응에 참여하는 다양한 물질의 활성 사이의 관계를 나타냅니다.
전극 전위에 대한 농도의 영향
농도가 전극 전위에 미치는 영향은 주로 산화 물질과 환원 물질의 농도 변화가 전극 전위에 미치는 영향에 반영됩니다. 산화된 물질의 경우 농도가 증가하면 전극 전위가 증가하고 산화 능력도 증가합니다. 물질을 감소시키기 위해서는, 농도가 증가하면 전극 전위가 감소하고 환원 능력이 증가합니다. 또한, 특정 농도의 용액에서 평형에 도달한 후, 금속과 용액 사이의 경계면에 반대 전하를 띤 상이 형성됩니다. 전기 이중층. 또한 전극 전위에 대한 농도의 영향은 Nernst 방정식에 따라 설명할 수도 있습니다. Nernst 방정식은 모든 상태를 설명합니다. 전극 전위와 표준 전극 전위, 온도, 산화 상태 및 환원 상태 농도 사이의 관계. 전극 전위의 크기와 전극의 특성 이는 용액의 품질, 온도 및 농도와 관련이 있습니다.
산도가 전극 전위에 미치는 영향
침전반응과 배위반응이 전극전위에 미치는 영향
전극 반응에서 용액의 이온은 침전을 형성하거나 복합체를 형성하여 이온 농도를 감소시킵니다. 따라서 전극 전위가 변화하여 산화제 및 환원제의 산화 및 환원 능력에 영향을 미칩니다.
전극 전위의 적용
산화제와 환원제의 상대 강도 결정
전극 전위의 크기는 산화 상태에서 전자를 얻거나 환원 상태에서 전자를 잃는 산화환원쌍의 능력의 강도를 반영합니다. 전극 전위가 높은 산화 물질은 전극 전위가 작은 산화 물질보다 더 강한 산화제입니다. 전극전위가 작은 환원물질은 전극전위가 큰 환원물질보다 더 강한 환원제이다.
산화 환원 반응의 방향 결정
전극 전위가 큰 산화물질은 산화제로 사용되고, 전극 전위가 작은 환원물질은 환원제로 사용되어 전극 전위를 발생시킨다. 전극 전위가 작은 큰 환원종과 산화종.
산화환원반응이 진행되는 방향은 양극의 전극전위가 음극의 전극전위보다 커야 한다.
표준 상태에서 반응의 방향은 두 전기쌍의 표준 전극 전위로 직접 판단할 수 있습니다. 표준 상태가 아닌 경우에는 먼저 Nernst 방정식을 사용하여 전극 전위를 계산해야 합니다.
적절한 산화제 및 환원제 선택
전극전위의 크기는 산화제나 환원제를 선택하는 기준이 됩니다.
산화 환원 반응의 정도 결정
(산화 환원 반응이 평형에 도달했을 때, 반응물의 상대 농도에 대한 생성물의 상대 농도의 비율)
산화 환원 반응의 순서 결정
환원제가 동시에 존재하는 여러 가지 산화제를 환원할 수 있는 경우 가장 강한 산화제가 먼저 환원됩니다. 마지막으로 환원되는 것은 가장 약한 산화제이다. 산화제가 동시에 존재하는 여러 환원제를 산화시킬 수 있는 경우 가장 강한 환원제가 먼저 산화됩니다. 가장 약한 환원제는 가장 늦게 산화됩니다.
요소 전위 다이어그램 및 해당 응용