전기 분해

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학교 실험실에서 쓰이는 전기 분해 기구의 모습.

전기분해(電氣分解)는 시료에 전압을 걸어 화학 반응이 일어나도록 하는 것이다. 더 구체적으로 말해 화합물에 충분히 높은 전압을 걸어 전기 화학적으로 산화 환원 반응을 일으키는 것을 말한다. 전기분해는 우리 생활에 그렇게 가깝지는 않지만 미래에 발전성이 큰 방법이다.

물의 전기 분해[편집]

을 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 환원 전극 산화 전극
반응식 2H2O(l) + 2e- → H2(g) + 2OH-(aq) H2O(l) →  \frac {1} {2}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]

주석[편집]

  1. 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]