소개글
"산화와 환원 반응"에 대한 내용입니다.
목차
1. 산화 환원 반응
1.1. 산화와 환원의 개념
1.2. 산화수와 산화 환원 반응
1.3. 산화 환원 반응의 활용
2. 산-염기와 중화반응
2.1. 산과 염기의 정의 및 특성
2.2. 산-염기 반응과 중화반응
2.3. 중화반응의 활용
3. 산화 환원 반응과 중화반응의 실험
3.1. 산화 환원 반응 실험
3.2. 화학 전지 실험
3.3. Nernst 방정식
4. 참고 문헌
본문내용
1. 산화 환원 반응
1.1. 산화와 환원의 개념
산화와 환원의 개념은 서로 밀접하게 연관되어 있다. 산화란 원자나 분자가 산소를 얻거나 수소 또는 전자를 잃어 전자가 감소하는 과정을 말한다. 반면 환원은 이와 반대로 원자나 분자가 산소를 잃거나 수소나 전자를 얻어 전자가 증가하는 과정이다. 이와 같이 산화와 환원은 서로 반대되는 개념이지만 항상 동시에 일어나는 상호 작용적인 과정이라고 할 수 있다.
예를 들어, 금속이 공기 중에 노출되면 표면이 산화되어 녹이 생기는데, 이때 금속 내부의 전자가 공기 중의 산소 분자로 이동하여 산화되는 동시에 산소 분자는 전자를 받아 환원된다. 이처럼 산화와 환원은 서로 밀접하게 관련되어 있으며, 한 물질이 산화되면 다른 물질은 반드시 환원되어야 한다. 이러한 산화-환원 반응은 화학 반응 전반에 걸쳐 발생하며, 매우 중요한 개념이라고 할 수 있다.
1.2. 산화수와 산화 환원 반응
산화수란 특정한 물질이 갖고 있는 전하수를 의미한다. 만약에 산소를 얻거나 수소나 전자를 뺏기는 경우 산화수가 증가하게 된다. 즉 산화수가 증가했다는 것을 통해 산화가 이루어졌다는 것을 확인할 수 있다. 반대로 산소를 빼앗기거나 수소나 전자를 얻은 경우에는 산화수가 감소되며 이는 환원 반응이 이루어지게 된다. 사람들은 산소나 수소, 전자의 움직임을 직접적으로 확인을 하지 못하더라도 산화수의 변화는 확인할 수 있어 산화 환원 반응을 확인할 수 있게 된다. 예를 들어, NaOCl(1)(aq) 혹은 하이포아염소산소듐용액이라고 불리는 산화제는 표백제를 만들게 하였다. 이는 색이 있는 화학 물질을 산화시킨다. 이는 색깔이 포함되어 있는 부분들을 없애 역할을 하게 된다. 반면 환원제의 경우 산화가 될 수 있는 물건들을 산화하는 것을 방지하게 함으로써 문제를 줄이게 된다. 이와 같이 산화 환원 반응을 활용한다면 일상에도 도움이 될 수 있게 된다.
1.3. 산화 환원 반응의 활용
산화 환원 반응의 활용은 매우 다양하다. 첫째, 산화제와 환원제를 만드는데 활용된다. 대표적인 예로 차아염소산나트륨(NaOCl)은 강력한 산화제로 표백제 제조에 사용된다. 또한 환원제인 수소화붕소나트륨(NaBH4)은 유기합성에서 환원반응에 이용된다. 둘째, 화학 전지 제조에 활용된다. 화학 전지는 자발적인 산화 환원 반응을 통해 전기 에너지를 생산하는데, 대표적인 예로 알칼리 전지와 리튬 이온 전지 등이 있다. 셋째, 금속의 ...
참고 자료
다시 쓴 유기화학 실험, 4판, 김홍범, 176-177, 184
양진석, (EBS) 화학Ⅰ : 기본개념 과탐 : 고1,2 를 위한 양진석의 신의 한 수, EBS, 2015
http://www.riss.kr/link?id=M13936461
손무정 외, (최신) 일반화학, 동화기술, 2009
http://www.riss.kr/link?id=M11581826
McMurry, Fay, Robinson. 일반화학. 자유아카데미;2020. 843-859p 외
1
2
3
4
5
6