Ç¥ÁØÀü±Ø ÀüÀ§
±âÁØÀü±Ø¿¡ ´ëÇØ ÃøÁ¤ÇÑ Àü±ØÀÇ ÀüÀ§¸¦ Àü±ØÀüÀ§ E¶ó°í ºÎ¸£°í, Àü±âÈÇÐÀû Æò¼Í»óÅ¿¡ ÀÖ´Â Àü±ØÀÇ ÀüÀ§(Àü·ù¡Ö0)¸¦ ÆòÇüÀüÀ§(E¡Æ)¶ó°í ºÎ¸¥´Ù. ÀÌ ÀüÀ§¸¦ ¿¿ªÇаèÀÇ ÀÚÀ¯¿¡³ÊÁöÂ÷ ∆G¿Í °ü°è½ÃÅ°¸é
∆G = nFE
Áï ÀüÁöÀÇ ±âÀü·ÂÀ» ÆòÇü»óÅ¿¡¼ ÃøÁ¤ÇÒ ¶§ ÀüÁöÀÇ ÀÏÀº ÃÖ´ëÀÇ ÀÏ¿¡ ÇØ´çÇÑ´Ù. ¿©±â¿¡¼ (-)ºÎÈ£°¡ ºÙ¾î ÀÖ´Â °ÍÀº ±âÀü·ÂÀ» ÀÏÀ¸Å©´Â ¹ÝÀÀÀÇ ¹æÇâÀÌ ÀÚÀ¯¿¡³ÊÁö¸¦ (-)·Î ÇÏ´Â ¹æÇâÀ̱⠶§¹®ÀÌ´Ù.
¿©·¯ Àü±ØÀüÀ§¸¦ ºñ±³Çϱâ À§Çؼ´Â ÇϳªÀÇ ±âÁØÀÌ ÇÊ¿äÇÏ°í ±×·¡¼ ÀÓÀÇ·Î ¼ö¼ÒÀü±Ø¹ÝÀÀÀÇ Ç¥ÁØÀüÀ§¸¦ 0V·Î ³õ´Â´Ù.
2H+ + 2e ¡æ H2
(¼ö¼Ò±âü ¾Ð·Â : 1atm, Æò±Õ´ÜÀ§È°µ¿µµ a=1)
À§¿Í °°Àº Ç¥ÁØ»óÅ¿¡¼ÀÇ ¼ö¼ÒÀü±Ø ¹ÝÀÀÀ» ±âÁØÀ¸·Î ÇÏ´Â Àü±ØÀ» Ç¥ÁØÀü±ØÀüÀ§ E¡Æ¶ó°í ÇÏ°í 0V·Î Á¤ÇÑ´Ù.
(1) ¼ö¼Ò Àü±Ø(Pt/H2/H+)
½ÇÁ¦·Î ±âü¹ÝÀ×À̱⠶§¹®¿¡ Ãë±ÞÀÌ ¾î·ÆÁö¸¸ ¹é±Ý À§¿¡ ¼ö¼Ò±âü¸¦ ÃæºÐÈ÷ ºÒ¾î ³Ö¾îÁÖ¸é »ê¼º¿ë¾×¿¡¼ÀÇ È°µ¿µµ °è¼ö¸¦ ¡°1¡±·Î º¼ ¼ö ÀÖ´Ù. Ç¥Áؼö¼ÒÀü±ØÀ» NHE(Normal Hydrogen Electrode) ȤÀº SHE(Standard Hydrogen Electrode)·Î Ç¥½Ã. ½Ã·á¿ë¾×¿¡ RHE(Real Hydrogen Electrode) »ç¿ëÇÏ´Â °æ¿ì NHEÀÇ ÀüÀ§¸¦ ȯ»êÇϸé 25¡É¿¡¼´Â,
E(RHE) = E¡Æ(NHE) + 0.05916 pH [V]
(2) Ä®·Î¸á Àü±Ø(Hg/Hg2Cl/Cl-
±Ý¼Ó ³¿ë¼º¿° Àü±Ø¿¡ KCl ¿ë¾×À» »ç¿ëÇϹǷΠÀüÀ§°¡ À½ÀÌ¿Â Cl-ÀÇ ³óµµ¿¡ ÀÇÁ¸ÇÏ°Ô µÈ´Ù. º¸ÅëÀº KClÀÇ Æ÷È¿ë¾×À» »ç¿ëÇÏ¿© Cl- À̿³󵵸¦ ÀÏÁ¤ÇÏ´Ù°í º¸´Â Æ÷ÈÄ®·Î¸á Àü±ØÀ» °¡Àå ¸¹ÀÌ »ç¿ëÇÑ´Ù. 25¡É¿¡¼´Â,
E(SCE) = E¡Æ(NHE) - 0.2444 [V]
SCEÀü±ØÀº ¿Âµµ º¯È¿¡ ´ëÇÑ ÀÀ´äÀÌ ´Ê°í, ƯÈ÷ 70¡ÉºÎ±Ù¿¡¼ Ä®·Î¸áÀÇ ºÐÇعÝÀÀÀÌ ÀϾ¹Ç·Î ÀÌ ÀÌ»óÀÇ ³ôÀº ¿Âµµ¿¡¼´Â »ç¿ëÀÌ ºÒ°¡ÇÏ´Ù.
(3) Àº-¿°ÈÀº Àü±Ø(Ag/AgCl/Cl-)
ÀüÀ§ÀÇ ÀçÇö¼ºÀÌ ÁÁ°í Ãë±ÞÀÌ ¿ëÀÌ. °¡Àå ¸¹ÀÌ »ç¿ëµÇ´Â ±âÁØÀü±Ø.
ÀÌ Àü±ØÀº Ä®·Î¸á°ú ¸¶Âù°¡Áö·Î Cl- ÀÌ¿Â ³óµµ¿¡ ÀÇÁ¸ÇϹǷΠ¿ë¾×Áß¿¡ KCl ³óµµ°¡ ³ô°Ô µÇ¸é AgCl + Cl- ¡æ AgCl2-·Î ÀÎÇØ AgClÀÌ ¿ëÇصǴ °æÇâÀÌ ÀÖÀ¸¹Ç·Î ¿ë¾×¿¡ AgClÀ» Æ÷ȽÃÄÑ¾ß ÇÑ´Ù.
KClÀÌ Æ÷ÈµÈ Àü±ØÀÇ °æ¿ì, 25¡É¿¡¼
E(Ag/AgCl) = E¡Æ(NHE) - 0.196 [V]
Ä®·Î¸á Àü±Ø¿¡ ºñÇØ ¿Âµµ»çÀÌŬ¿¡ ´ëÇÑ ÀüÀ§ÀÇ È÷½ºÅ׸®½Ã½º°¡ ´úÇÏ°í °í¿Â±îÁö ÀüÀ§°¡ ¾ÈÁ¤ÇϹǷΠ°í¿Â¿¡¼µµ »ç¿ë°¡´ÉÇÏ´Ù.
(4) ¼öÀº-Ȳ»ê¼öÀº Àü±Ø(Hg/HgSO4/SO42-)
±âÁØÀü±ØÀ¸·ÎºÎÅÍ ÃøÁ¤¿ë¾×À¸·Î Cl- ÀÌ¿ÂÀÌ »õ¾î³ª°¡´Â °ÍÀ» ÇÇÇÏ·Á´Â °æ¿ì³ª, SO42- ÀÌ¿ÂÀÌ °ü¿©µÈ °è¿¡ »ç¿ë
25¡É, 0.5M Hg2SO4¿¡¼´Â,
E(Hg/Hg2SO4) = E¡Æ(NHE) - 0.6152 [V]
(5) ¼öÀº-»êȼöÀº Àü±Ø(Hg/HgO/OH-)
°¾ËÄ®¸®¼º ¿ë¾×¿¡¼ ¾ÈÁ¤ÇϹǷÎ, ¾ËÄ®¸®¼º ¿ë¾×¿¡¼ ±âÁØÀü±ØÀ¸·Î »ç¿ë°¡´ÉÇÏ´Ù.
OH- À̿³󵵿¡ ÀÇÁ¸Çϸç 25¡É, 1M KCl¿¡¼´Â
E(Hg/HgO) = E¡Æ(NHE) -0.1100 + 0.05916 pH [V]