18.2:
기전력
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전기는 용액 또는 전도 매체를 통해 흐르는 전자 또는 이온에 의해 생성됩니다. 전자 또는 특히 전기 전하의 이러한 흐름은 전류로 정의됩니다. 전자가 와이어를 통해 이동하면 전류가 생성됩니다. 그것은 레독스 반응에서, 전자가 분실되고 얻어진 것을 리콜할 수 있습니다. 구리를 가진 아연의 자발적인 레독스 반응에서 아연이 구리 이온 용액에 침지될 때 한 물질에서 다른 물질로 전자의 전달이 발생합니다.
아연은 전자를 잃는 경향이 더 커지며 아연 이온으로 산화되고 구리 이온은 고체 구리로 감소합니다. 그러나 이러한 반응은 전기를 생성하지 않습니다.
전류 및 전자 흐름 방식
전자 전달은 감소제에서 용액의 산화제로 직접 발생합니다. 반반응의 성분이 별도의 용기에서 물리적으로 격리되어 전선과 같은 외부 도체를 통해 연결되더라도 반응에 의한 전자를 잃고 얻는 경향은 여전히 지속된다. 그러나, 지금, 전자는 두 개의 반 반응을 연결하는 와이어를 통해 흐를 수밖에 없습니다. 이 전자 흐름은 전류를 구성하고 전구와 같은 전자 제품에 전력을 공급할 수 있습니다. 전류는 암페레로 측정됩니다. 1암페어는 초당 1개의 전류의 전기 전하의 흐름과 동일하며 초당 6.24 × 10-18 전자와 같습니다.
전자는10-19 C의 × 1.602의 전하를 가지므로, 1 암페어는 초당 6.242 × 1018 전자의 흐름과 상관 관계가 있다.
전류, 잠재적 차이 및 Emf를 위한 원동력
전류의 흐름은 폭포 아래로 흐르는 물과 유사합니다. 물은 중력 전위 에너지의 차이에 의해 구동되며, 전자의 흐름은 반응제 간의 전기 전위 에너지의 차이에 의해 구동됩니다. 전기 전위 에너지의 이러한 차이는 잠재적 차이, 전기 동기 력(emf) 또는 셀 전위라는 용어에 의해 설명됩니다. emf는 두 반응제와 전자 전달 경향 사이의 추진력을 측정합니다.
일부 레독스 반응은 자발적인 반면 다른 반응은 그렇지 않습니다. 예를 들어, 구리 와이어는 은(I) 이온에 의한 자발적인 산화를 거치지만 납(II) 이온의 용액에 침지될 때 어떤 반응도 얻지 못합니다. 이는 구리를 향한 두 종의 레독스 활성의 차이에 기인한다. 전기화학에서 레독스 반응성에 있는 이 다름은 용어 ‘세포 잠재력’을 사용하여 정량화될 수 있습니다; 일반적으로 ‘전압’이라고도 합니다.
두 개의 절연 된 반응제의 세포 전위는 셀 전압에서 판독되는 볼트계로 측정됩니다. 하나의 볼트는 전기 전하의 coulomb 당 잠재적 인 에너지의 하나의 줄과 상관 관계가 있습니다.
높은 셀 전위력은 큰 원동력과 전자 전달의 더 큰 용이성을 나타냅니다. 마지막으로, 전기동기력 또는 세포 전위는 반응의 성질, 반응 온도 및 반응에 존재하는 이온의 농도에 달려 있다.