다음 반응식의 표준전위는 얼마인가? (이때 반반응의 표준환원전위는 다음과 같다. Ag + + e - ⇄ Ag(s), E o = +0.799V, Cd 2+ + 2e - ⇄ Cd(s), E o = -0.402V) \mathrm{Cd(s) + 2Ag^{+} \rightleftharpoons Cd^{2+} + 2Ag(s)}

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1[화학분석기능사 필기] 02년 1회차

다음 반응식의 표준전위는 얼마인가? (이때 반반응의 표준환원전위는 다음과 같다. Ag⁺ + e^- ⇄ Ag(s), E^o = +0.799V, Cd²⁺ + 2e^- ⇄ Cd(s), E^o = -0.402V)
 $\mathrm{Cd(s) + 2Ag^{+} \rightleftharpoons Cd^{2+} + 2Ag(s)}$

+1.201V

+0.397V

+2.000V

-1.201V

해설

은 이온이 환원되고 카드뮴 금속이 산화되는 반응이므로 표준전위는 +1.201V이다.
전지 전위는  $E^{\circ} = E^{\circ}_{\text{환원 쪽}} - E^{\circ}_{\text{산화 쪽}}$  로 구한다.
Ag⁺가 Ag(s)로 되는 쪽이 환원(+0.799V), Cd(s)가 Cd²⁺로 되는 쪽이 산화(표준환원전위 −0.402V)이므로
 $E^{\circ} = 0.799 - (-0.402) = +1.201\,\mathrm{V}$  이다.
여기서 가장 흔한 실수는 반응식의 계수 2를 전위에 곱하는 것이다. 전위는 세기 성질(intensive property)이라  $2\times 0.799 = 1.598$  처럼 계수를 반영하지 않으며,  $2\times 0.799 + 0.402 = 2.000\,\mathrm{V}$  같은 값은 성립하지 않는다.
또 두 값의 크기만 그냥 빼서 0.397V로 두거나 부호를 뒤집어 −1.201V로 두면, E°가 양수여야 반응이 자발적이라는 조건과 어긋난다. 산화 쪽 전극의 표준환원전위를 뺄 때 음수의 부호까지 함께 처리해야 한다.

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