전기 분해
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전기분해(電氣分解)는 전류를 통해서 화합물을 분리하는 방법이다. 더 구체적으로 말해 화합물에 충분히 높은 전압을 걸어 전기 화학적으로 산화 환원 반응을 일으켜 화학 분해하는 것을 말한다. 전기분해는 우리 생활에 그렇게 가깝지는 않지만 미래에 발전성이 큰 방법이다.
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물의 전기 분해 [편집]
물을 전기 분해할 때 +극과 -극에서 발생하는 기체의 성질을 확인할 수 있다. 수산화나트륨[1]을 조금 넣은 물에 전류를 흘려 준 후 생성 물질을 확인할 수 있다. 물의 공유 결합이 끊어지면서 물은 수소와 산소로 전기 분해된다.
- 각 전극에서 일어나는 반응
| 구분 | (-)극 | (+)극 |
|---|---|---|
| 반응식 | 2H2O(l) + 2e- → H2(g) + 2OH-(aq) | H2O(l) → O2(g)+ 2H+(aq) + 2e- |
| 발생하는 기체 | 수소 | 산소 |
| 주위의 액성 | OH-이 생성되므로 염기성 용액 | H+이 생성되므로 산성 용액 |
- 전체 반응
2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)
H2와 O2의 계수비가 2:1이므로 발생하는 수소:산소 기체의 부피비 = 2:1
실험자 목록 [편집]
- 앙투안 라부아지에 (Antoine Lavoisier)
- 험프리 데이비 (Humphry Davy)
- 마이클 패러데이 (Michael Faraday)
- 폴 에루 (Paul Héroult)
- 아레니우스 (Svante Arrhenius)
- 콜베 (Adolph Wilhelm Hermann Kolbe)
- 윌리엄 니콜슨 (William Nicholson)
- 게이뤼삭 (Joseph Louis Gay-Lussac)
- 알렉산더 폰 훔볼트 (Alexander von Humboldt)
- 알레산드로 볼타 (Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta)
주석 [편집]
- ↑ 순수한 물은 전류가 흐르지 않기 때문에 전해질인 수산화나트륨이나 황산나트륨을 조금 넣어 전류를 잘 흐르게 하기 위해서이다. 그러나 황산구리(CuSO4)를 물에 넣으면 H+보다 양이온이 되려는 경향이 작은 Cu2+이 먼저 전자를 얻어 Cu로 변한다. 따라서 CuSO4는 전해질이지만 물을 전기 분해할 때 넣어줄 수 없다.(마찬가지로 CuCl2, AgNO3 도 넣어 줄 수 없다. Cl,- Ag+이 존재하는 전해질을 물에 넣은 후 전류를 흘려 주면 전해질이 전기 분해되기 때문이다. 물을 전기 분해할 때에는 수산화나트륨, 황산나트륨 이외에도 탄산나트륨, 황산, 질산칼륨 등의 전해질을 넣어줄 수 있다.
같이 보기 [편집]
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O2(g)+ 2H+(aq) + 2e-