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전기화학실험2024.09.121. 전기화학의 이해 1.1. 전기화학의 원리 전기화학의 원리는 전기화학 반응에 대한 기본적인 개념으로, 전기에너지와 화학에너지의 상호 변환 과정을 설명한다. 전기화학 반응은 전자의 이동을 수반하는 산화-환원 반응으로, 이에 따라 전자를 잃는 산화 반응과 전자를 얻는 환원 반응이 동시에 일어난다. 전기화학 반응은 자발적으로 일어나는 경우와 외부에서 전기 에너지를 공급해야 일어나는 경우로 나뉜다. 자발적으로 일어나는 전기화학 반응은 화학 에너지가 전기 에너지로 변환되는 과정으로, 이때 전위차에 의해 기전력이 발생한다. 이러한 자...2024.09.12
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순환전압전류법2024.10.111. 실험 목적 1.1. 순환 전압-전류법의 원리 학습 및 실험 방법 익히기 순환 전압-전류법의 원리 학습 및 실험 방법 익히기는 전기화학 실험에서 매우 중요한 부분이다. 순환 전압-전류법은 전기화학 반응의 전하 전달 또는 물질 전달과 관련된 인자를 구하고, 반응 메커니즘을 조사하는데 가장 흔히 사용되는 분석법이다. 이 방법에서는 작동 전극의 전압을 시간에 따라 직선적으로 변화시키며 전류를 측정한다. 초기 전압에서 최종 전압까지 한 번의 전압 변화를 주는 경우를 선형 주사 전압-전류법이라고 하고, 최종 전압에 도달한 이후 다시 초...2024.10.11
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전고체 배터리 화학1 탐구2024.10.251. 리튬 이온 배터리의 발전 과정 1.1. 리튬 이온 배터리의 역사 리튬 이온 배터리의 역사는 1970년대부터 시작되었다. 리튬 이온 배터리는 빙엄턴 대학의 위팅엄 교수와 엑슨 사에 의해 처음 제안되었다. 위팅엄 교수는 이황화티탄을 양극으로, 금속 리튬을 음극으로 사용하였다. 이후 1980년에 야자미를 필두로 하는 그르노블 공과대학과 프랑스 국립 과학 연구센터의 연구진에 의해 흑연 내에 삽입된 리튬 원소의 전기화학적 성질이 밝혀졌다. 그들은 리튬과 폴리머 전해질, 흑연으로 이루어진 반쪽 전지 구조에 대한 실험을 통하여 흑연에 리...2024.10.25
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전지의 제작과 전위차 측2024.11.251. 전기화학 실험 1.1. 전기화학 반응 1.1.1. 산화-환원 반응 산화-환원 반응은 물질이 전자를 잃어 산화되거나 얻어 환원되는 화학 반응을 말한다. 이 반응에서 전자가 이동하게 되며, 산화되는 물질은 전자를 잃고 산화수가 증가하여 산화반응이 일어나고, 환원되는 물질은 전자를 얻어 산화수가 감소하여 환원반응이 일어난다. 산화-환원 반응은 화학 반응에서 매우 중요한 개념이며, 생명체 내에서 일어나는 다양한 화학 반응에 관여한다. 세포 내의 대사 과정에서 일어나는 전자 전달 반응과 같은 생화학 반응은 대표적인 산화-환원 반...2024.11.25
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순환전압전류법의 원리와 응용2024.10.291. 전기화학 실험 1.1. 순환전압전류법을 이용한 전기적 활성 물질의 전기화학적 특성 확인 순환전압전류법을 이용한 전기적 활성 물질의 전기화학적 특성 확인은 전기화학 실험의 핵심적인 부분이다. 순환전압전류법은 전극의 전위를 일정한 속도로 변화시키면서 그에 따른 전류의 흐름을 측정하는 방법이다. 이를 통해 전기화학 활성종의 산화-환원 반응을 관찰하고 그 특성을 분석할 수 있다. 순환전압전류법의 기본 원리는 다음과 같다. 작업전극의 전위를 시간에 따라 선형적으로 변화시키면서 이에 따른 전류의 변화를 측정한다. 전위가 양의 방향으로 ...2024.10.29
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nernst equation 유도2024.11.211. 화학전지실험과 금속 간 산화·환원 반응, Nernst equation 1.1. 실험 목적 실험의 목적은 화합물들 사이의 자발적으로 일어나는 전자 이동 반응을 이용하여 전기 에너지를 얻는 원리를 알아보고, Nernst equation을 이용하여 세 가지 금속 이온의 전기 화학적 서열을 확인하는 것이다. 구체적으로, 이 실험을 통해 금속 간 산화·환원 반응이 어떻게 일어나는지, 화학 전지에서 어떤 원리로 전기 에너지가 발생하는지, 그리고 Nernst equation을 이용하여 금속의 전기화학적 성질을 나타낼 수 있다는 것을 학...2024.11.21
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산화환원 철의 부식2024.09.071. 실험 목적과 원리 1.1. 산화-환원 반응 이해 산화-환원 반응은 화학종 사이의 실제 또는 형식적인 전자 이동을 특징으로 하는 반응이다. 산화-환원 반응에서 어떤 물질은 전자를 잃어 산화되고 다른 물질은 전자를 얻어 환원된다. 전자가 제거된 화학종은 산화된 화학종이며, 전자가 추가된 화학종은 환원된 화학종이다. 산화 반응은 분자, 원자 또는 이온이 산소를 얻거나 수소 또는 전자를 잃는 것을 말한다. 반면 환원 반응은 분자, 원자 또는 이온이 산소를 잃거나 수소 또는 전자를 얻는 것을 의미한다. 이러한 산화-환원 반응은 녹...2024.09.07
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물의 전기 분해2024.09.051. 전기분해와 금속 도금 1.1. 전기 분해의 원리 전기 분해의 원리는 다음과 같다. Galvani 전지에서 산화·환원 반응이 자발적으로 진행될 때 전류가 흐르게 되는데, 이와 비슷한 장치인 전해 전지는 전기 에너지를 사용하여 화학 변화를 진행시킨다. 전기 분해 과정에서는 전지를 통하여 전류가 흐르게 함으로써 전지 전위가 음인 화학 반응이 일어나도록 하는 것이다. 즉, 전기적인 일을 사용하여 비자발적인 화학 반응이 일어나도록 한다는 것이다. 먼저 전기 분해 과정에 관한 화학양론, 즉 주어진 양의 전류가 일정 시간 동안 흐를 ...2024.09.05