기전력은 세기성질에 속하는데 어떻게 더하고 뺄 수 있나요?

Question

안녕하세요. 화학 반응 중에서 산화하는 반응과 관련된 기전력을 계산할 때 이를 더하거나 뺄 수 있는데 기전력은 세기 성질임에도 불구하고 이처럼 더하거나 뺄 수 있는 이유가 무엇인가요?

Answer 1

네, 말씀해주신 것과 같이 전기화학에서 다루는 기전력(E°) 은 양에 따라서 값이 변하지 않는 세기성질에 해당합니다. 세기 성질은 질량이나 부피처럼 크기에 의존하지 않는 성질이므로, 보통은 단순히 더하거나 빼는 것이 잘 어울리지 않아 보일 수 있는데요 기전력은 산화·환원 반반응을 조합할 때 더하고 빼는 방식으로 계산할 수 있는데, 이는 기전력이 직접 더해지는 것이 아니라 Gibbs 자유에너지 변화(ΔG)가 더해지는 과정의 결과이기 때문입니다.

전기화학 반응에서 자유에너지 변화는 ΔG = -nFE라고 표현할 수 있는데요, 이때 전지의 기전력 자체는 세기 성질이지만, ΔG는 광의적 의미에서 크기성질이므로 반응이 합쳐질 때 단순히 더해질 수 있는 것입니다. 감사합니다.