Stefano Stefano   39-08-02 00:00 (1) 어느 원소의"Ionization Potential" 또는 "Oxidation Potential"은 중성인 원자상태에서 전자 하나를 빼앗는데(즉 산화시키는데) 필요한 에너지를 말하는데 보통 g-mole당 필요한 에너지로 나타내게 됩니다.  따라서 단위는 electron-volt/g-mole 또는 joule/g-mole, electron-volt/electron 등과 같이 기준량당 소요 에너지로 나타냅니다. 표준 전극전위는 상온(25℃)에서 수소원자 [H]로부터 전자를 빼앗는데 필요한 에너지를 0.0000 electron-volt/electron으로 두고 이에 대한 상대적 에너지를 비교한 값을 말합니다.  다른 원소를 기준으로 할 수도 있겠지만 원자핵(양성자)과 전자하나만 가진 수소원자를 기준으로 하는 것이 편리하기 때문에 수소를 기준으로 한 것일 뿐 다른 의미는 없습니다.  또 절대값은 별 의미가 없고 원소들의 상대적 이온화 경향을 알아볼 수 있어서 이온 반응이 진행되는가 진행되지 않는가 알아볼 수 있습니다.  또 원소들의 이온화경향을 비교함에 있어서 반드시 수소전극과 비교해서 구할 필요는 없습니다. 이미 알고 있는 원소 (또는 이온)과의 Oxidation Potential을 비교함으로써 이온화 경향을 알 수 있습니다. 그리고 이들을 비교할 때 반드시 1몰의 원소(또는 이온)을 모두 산화시킬 필요는 없습니다.  기준량에 대한 소요에너지만을 알면 됩니다. (물의 밀도를 잴 경우 반드시 1L의 무게를 kg단위로 달아야만 되는 것은 아니지요.  0.5 ml의 무게를 알아도 이를 환산하여 밀도를 알아볼 수 있는 것과 마찬가지입니다.) (2) 표준전극전위를 알고 있다면 어느 이온반응이 자자연스럽게(즉 외부에너지를 추가로 공급하지 않아도) 진행될 수 있는가 그렇지 않은 가를 알아볼 수 있습니다. (3) 예를들어 Na 금속과 이온과 H2 분자가 물속에 들어 있다고 했을 때 다음 반응이 일어날 수 있는가? Na -----Na+  +  1e  +  2.717 V(=eV/electron) H  -----H+    +  1e  +  0.000 V -------------------------------------------- Na + H+ --------Na+  H    + 2.717 V 이 반응에서의 Gibb＇s Free Energy는  △G=-nF(Eo), (n=당량수,F=Faraday)가 되는데 이 값이 0이면 평형상태, -면 정방향으로 진행, +면 역반응으로 진행합니다.  윗 반응에서 (Eo),n,F값이 모두 양수이므로 △G<0이 되므로 Free Energy가 감소되는 방향으로 자연스레 진행된다는 것을 알 수 있습니다. (4) Na와 H를 비교하면 H가 H+로 되는 경향보다 Na가 Na+로 되는 경향이 훨씬 우세하기 때문에 물에 Na금속을 넣으면(실제로 이렇게 하면 안됩니다. 폭발적으로 반응하기 때문이지요) Na + H2O ------> Na+  + OH-  +  H2  의 반응이 일어나 수소가 발생됩니다. 위의 반응에서 전자의 이동 반응식은 다음과 같습니다.ㅣ Na --------------> Na+    + 1e..............① H2O -------------> H+    +      OH-  ......② H+    +  1e ----> (1/2)H2    ..............③ -------------------------------------------- Na  + H2O -------> Na+  +  OH-  +  (1/2)H2...④ 위의 반응식에서 ①은 Na의 산화반응(원자가 증가) ②는 이온화반응 (물이 H+와 OH-로 이온화, 산화 환원과는 무관) ③은 수소의 환원반응(원자가 감소) 이고 ④는 ①,②,③반응을 종합한 것으로 Na의 (자신이 산화되면서 나타내는) 강력한 환원력에 의해서 수소이온(H+)이 환원되는 반응입니다. 물속에 존재하는 Na+는 OH-와 함께 이온으로 존재하게 되고 OH-이온에 의해 강한 염기성을 나타냅니다.  또 이 반응은 폭발적으로 반응하기 때문에 위험합니다.  (5) Na의 전극전위는 Na를 전극으로 물에 넣어보아서 측정하는 것이 아니고 다른 방법을 이용해서 측정해야 할 것입니다.  아마도...필자의 기억으로는 Na+를 전기분해(환원)해서 Na를 만들때 필요한 전압의 음수값을 취할 것으로 봅니다.  Na+ +  1e +  Hg  ---->Na/Hg (아말감) -2.717 V  이로부터  Na---> Na+  1e  + 2.717 eV/electron (H-->H +  e  의 에너지를 0 eV/electron으로 한 상대치)      (1) 어느 원소의"Ionization Potential" 또는 "Oxidation Potential"은 중성인 원자상태에서 전자 하나를 빼앗는데(즉 산화시키는데) 필요한 에너지를 말하는데 보통 g-mole당 필요한 에너지로 나타내게 됩니다. 따라서 단위는 electron-volt/g-mole 또는 joule/g-mole, electron-volt/electron 등과 같이 기준량당 소요 에너지로 나타냅니다. 표준 전극전위는 상온(25℃)에서 수소원자 [H]로부터 전자를 빼앗는데 필요한 에너지를 0.0000 electron-volt/electron으로 두고 이에 대한 상대적 에너지를 비교한 값을 말합니다. 다른 원소를 기준으로 할 수도 있겠지만 원자핵(양성자)과 전자하나만 가진 수소원자를 기준으로 하는 것이 편리하기 때문에 수소를 기준으로 한 것일 뿐 다른 의미는 없습니다. 또 절대값은 별 의미가 없고 원소들의 상대적 이온화 경향을 알아볼 수 있어서 이온 반응이 진행되는가 진행되지 않는가 알아볼 수 있습니다. 또 원소들의 이온화경향을 비교함에 있어서 반드시 수소전극과 비교해서 구할 필요는 없습니다. 이미 알고 있는 원소 (또는 이온)과의 Oxidation Potential을 비교함으로써 이온화 경향을 알 수 있습니다. 그리고 이들을 비교할 때 반드시 1몰의 원소(또는 이온)을 모두 산화시킬 필요는 없습니다. 기준량에 대한 소요에너지만을 알면 됩니다. (물의 밀도를 잴 경우 반드시 1L의 무게를 kg단위로 달아야만 되는 것은 아니지요. 0.5 ml의 무게를 알아도 이를 환산하여 밀도를 알아볼 수 있는 것과 마찬가지입니다.) (2) 표준전극전위를 알고 있다면 어느 이온반응이 자자연스럽게(즉 외부에너지를 추가로 공급하지 않아도) 진행될 수 있는가 그렇지 않은 가를 알아볼 수 있습니다. (3) 예를들어 Na 금속과 이온과 H2 분자가 물속에 들어 있다고 했을 때 다음 반응이 일어날 수 있는가? Na -----Na+ + 1e + 2.717 V(=eV/electron) H -----H+ + 1e + 0.000 V -------------------------------------------- Na + H+ --------Na+ H + 2.717 V 이 반응에서의 Gibb＇s Free Energy는 △G=-nF(Eo), (n=당량수,F=Faraday)가 되는데 이 값이 0이면 평형상태, -면 정방향으로 진행, +면 역반응으로 진행합니다. 윗 반응에서 (Eo),n,F값이 모두 양수이므로 △G<0이 되므로 Free Energy가 감소되는 방향으로 자연스레 진행된다는 것을 알 수 있습니다. (4) Na와 H를 비교하면 H가 H+로 되는 경향보다 Na가 Na+로 되는 경향이 훨씬 우세하기 때문에 물에 Na금속을 넣으면(실제로 이렇게 하면 안됩니다. 폭발적으로 반응하기 때문이지요) Na + H2O ------> Na+ + OH- + H2 의 반응이 일어나 수소가 발생됩니다. 위의 반응에서 전자의 이동 반응식은 다음과 같습니다.ㅣ Na --------------> Na+ + 1e..............① H2O -------------> H+ + OH- ......② H+ + 1e ----> (1/2)H2 ..............③ -------------------------------------------- Na + H2O -------> Na+ + OH- + (1/2)H2...④ 위의 반응식에서 ①은 Na의 산화반응(원자가 증가) ②는 이온화반응 (물이 H+와 OH-로 이온화, 산화 환원과는 무관) ③은 수소의 환원반응(원자가 감소) 이고 ④는 ①,②,③반응을 종합한 것으로 Na의 (자신이 산화되면서 나타내는) 강력한 환원력에 의해서 수소이온(H+)이 환원되는 반응입니다. 물속에 존재하는 Na+는 OH-와 함께 이온으로 존재하게 되고 OH-이온에 의해 강한 염기성을 나타냅니다. 또 이 반응은 폭발적으로 반응하기 때문에 위험합니다. (5) Na의 전극전위는 Na를 전극으로 물에 넣어보아서 측정하는 것이 아니고 다른 방법을 이용해서 측정해야 할 것입니다. 아마도...필자의 기억으로는 Na+를 전기분해(환원)해서 Na를 만들때 필요한 전압의 음수값을 취할 것으로 봅니다. Na+ + 1e + Hg ---->Na/Hg (아말감) -2.717 V 이로부터 Na---> Na+ 1e + 2.717 eV/electron (H-->H + e 의 에너지를 0 eV/electron으로 한 상대치)

장윤수 장윤수   39-08-02 00:00 그렇다면 Na+같은것은 직접 실험으로 구한것이 아니라 전기분해를 따로해서 (제가 알기론 염화나트륨을 전기분해하여) 그것으로 전압을 측정한다는 것인가요? 그렇다면 Na+같은것은 직접 실험으로 구한것이 아니라 전기분해를 따로해서 (제가 알기론 염화나트륨을 전기분해하여) 그것으로 전압을 측정한다는 것인가요?

Stefano Stefano   39-08-02 00:00 어느 원소의 수소 전극 전위를 구한다고 해서 반드시 수소를 전극으로 해서 직접 전극전위를 구하는 것이 아니고 다른 원소들과 상대 비교해서 구할 수 있으면 구할 수 있을 것입니다.  예를 들어 A,B,C,D,....등의 운동선수가 있을 때 직접 겨뤄보지 않아도 대체로 몇몇 경기결과로부터 실력을 비교해서 순위를 정할 수 있는 것과 같지요. 어느 원소의 수소 전극 전위를 구한다고 해서 반드시 수소를 전극으로 해서 직접 전극전위를 구하는 것이 아니고 다른 원소들과 상대 비교해서 구할 수 있으면 구할 수 있을 것입니다. 예를 들어 A,B,C,D,....등의 운동선수가 있을 때 직접 겨뤄보지 않아도 대체로 몇몇 경기결과로부터 실력을 비교해서 순위를 정할 수 있는 것과 같지요.

장윤수 장윤수   39-08-02 00:00 답변 감사드립니다^^ 수고하세요^^ 답변 감사드립니다^^ 수고하세요^^