갈바니 전지에서 기전력을 증가시킬 수 있는 요인은 무엇이 있나요?
안녕하세요. 자발적인 전지에 해당하는 갈바니 전지에서 해당 장비의 기전력을 증가시킬 수 있는 요인은 무엇이 있는지 궁금합니다.
네, 질문해주신 것과 같이 갈바니 전지에서 기전력(E)은 두 전극에서 일어나는 산화·환원 반반응의 전위차로 결정되며, 이는 열역학적으로 반응의 자발성을 반영하는데요, 따라서 전지의 기전력을 크게 만들려면 두 전극의 전위차를 벌려 주는 요인들이 필요합니다. 우선 산화되기 쉬운 금속, 즉 전위가 매우 낮은 금속을 음극으로, 환원되기 쉬운 이온, 즉 전위가 높은 반응을 양극으로 선택하면 전위차가 커지기 때문에 기전력을 증가시킬 수 있습니다.
또한 산화 전극 용액의 농도를 낮추면 산화가 잘 일어나게 되고 이로 인해 기전력이 증가하며, 환원 전극 용액의 농도를 높이면 환원이 잘 일어나기 때문에 기전력을 증가시킬 수 있습니다. 마지막으로 Nernst 식에 온도가 들어가기 때문에, 반응의 엔트로피와 자유에너지 변화에 따라 기전력이 온도 의존성을 가질 수 있는데요, 일반적으로 온도를 높이면 전위차가 커지는 경우도 있지만, 반드시 항상 증가하는 것은 아니며 반응에 따라 다릅니다. 감사합니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
기전력은 전자가 흘러가는 힘을 말하는데 전위차가 크면 기전력도 커집니다.
기전력을 크게 하기 위해서는 산화 환원을 담당하는 전극의 전위차이가 크면 클수록 기전력도 커집니다.
또한 전해질 이온의 농도가 높을 수록 역시가 기전력도 커집니다.
그리고 온도도 높아지면 기전력이 커지게 됩니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)