니켈(Ni2+)과 카드뮴(Cd2+)이 각각 0.1M인 혼합용액에서 니켈… | [화학분석기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

니켈(Ni2+)과 카드뮴(Cd2+)이 각각 0.1M인 혼합용액에서 니켈만 전기화학적으로 석출하고자 한다. 카드뮴이온은 석출되지 않고, 니켈이온이 0.01%만 남도록 하는 전압(V)은?
$\mathrm{Ni^{2+}} + 2\mathrm{e^-} \rightarrow \mathrm{Ni_{(s)}} \quad E^\circ = -0.250\,\mathrm{V} \\ \mathrm{Cd^{2+}} + 2\mathrm{e^-} \rightarrow \mathrm{Cd_{(s)}} \quad E^\circ = -0.403\,\mathrm{V}$

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Ni2+가 0.01%만 남으면 $[\mathrm{Ni^{2+}}]=0.1\times10^{-4}=1\times10^{-5}\,\mathrm{M}$이다. Nernst 식으로 $E=-0.250+\dfrac{0.0592}{2}\log(1\times10^{-5})=-0.250-0.148=-0.40\,\mathrm{V}$가 되며, 이 값은 Cd2+의 -0.403 V보다 덜 음이라 카드뮴은 석출되지 않는다.