선 표시법 Cell Diagram

선 표시법 요약

 

선 표지법이란 볼타 전지를 간단하게 파악할수 있게 표기하는 방법이다. 

 

위에 사진을 요약하면 4가지 규칙으로 설명 가능하다. 

1. 산화반응은 왼쪽 환원반응은 오른쪽에 표기하고 
2. 양 끝쪽에는 음극과 양극을 적는다.
3. 저기 막대기 (정확히는 상의 경계)를 경계로 다른 상이 존재하여야 하고 만일 같은 상이 이온을 표기할때는 콤마를 사용하여 표기해야한다. 
4. 각 이온의 상 (Phase)를 꼭 표기한다. 

 

예시들을 보자 

 

• Al (s)ㅣAl3+(aq) II Cd2+(aq)ㅣCd(s)
  • 가장 일반적인 갈바니 전지의 선 표지법이다. 
  • 이렇게 Al(s) 나 Cd(s) 처럼 고체가 직접 산화 또는 환원(석출)되는 경우는 고체를 직접 전극으로 사용할수 있지만 전극으로 사용할 도체가 없는 경우 불활성 전극(백금 , 흑연, 니크롬선)을 사용한다. 예를들면
• Pb(s)ㅣPb2+(aq) II H+(aq)ㅣH2(g)ㅣPt(s)
  • 환원 반응에서 도체가 존재하지 않아 불활성 전극인 백금을 사용한 경우이다. 
  • 이럴경우 환원 반응에 막대기가 하나 더 추가되서 수소의 상변화를 표기하고 맨 오른쪽 백금을 표기한 예시이다. 
  • 그렇다고해서 불활성 전극이 추가됀다고 무조건 막대기를 추가해야되는것은 아니다. 아래를 보면...
• Pt(s)ㅣFe2+(aq), Fe3+(aq) II Cr2O72-(aq) , Cr3+(aq)ㅣ Pt(s)
  • 3번째 규칙이 적용되는 예시다. 보면 산화반응과 환원반응에 반응물과 생성물중에 전극으로 사용될수 있는 도체가 없다. 불활성 전극외에 반응에 참여하는 모든 이온이 같은 수용액상태이니 (aqueous phase) 막대기로 경계를 두지 않고 콤마를 사용하여 표기하였다. 
  • 이런식으로 표기하면 불활성 전극이 사용되었지만 막대기를 추가되지 않았다. 
• Cu(s)ㅣ CuBr2(aq)ㅣBr2(l)ㅣPt(s)
  • 이건 염다리가 없는 볼타전지의 선 표식도다. 염다리가 있는 전형적인 표시법에 익숙해져 갑자기보면 헷갈릴수 있다.

 

선 표기법은 직관적이고 쉬운개념이라 많이들 빠르게 넘어가는 경향이 있지만 예시에 익숙하지 않다면 은근히 헷갈릴수 있는 부분이니까 꼭 개념을 잘 숙지하자.