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98 Cards in this Set
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18장
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전기화학
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18.1
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갈바니 전지
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갈바니전지
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자발적 화학 반응→전기에너지 생성
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전해전지(전기분해)
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전기에너지→비자발적 화학반응
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18.1-Ⅰ
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볼타전지
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볼타전지 구성
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Zn l H2SO4 l Cu
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볼타전지 산화1
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Zn→Zn(2+)+2e(-)
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볼타전지 산화2
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(-)극
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볼타전지 산화3
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Anode
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볼타전지 산화4
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갈바니 양극
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볼타전지 환원1
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2H(+)+2e(-)→H2
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볼타전지 환원2
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(+)극
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볼타전지 환원3
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Cathode
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볼타전지 환원4
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갈바니 음극
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볼타전지의 분극작용
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H2
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볼타전지의 감극제
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KMnO4->KMnO2 2H2+O2→2H2O
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볼타전지의 전자흐름
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(-) → (+)
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볼타전지의 전류
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(+) → (-)
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전류
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전자의 흐름
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기전력
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전압 및 볼트→전자가 움직일 수 있는 힘
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전자의 이동
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환원제 → 산화제
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18.1-Ⅱ
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다니엘 전지
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다니엘 전지 구성
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Zn l Zn(2+) ZnSO4 ll Cu(2+) l Cu
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다니엘 전지의 산화1
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Zn→Zn(2+)+2e(-)
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다니엘 전지의 산화2
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(-)극
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다니엘 전지의 산화3
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염다리를 통해 양극으로 SO4(2-)가 들어오므로 양극
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다니엘 전지의 산화4
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Anode
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다니엘 전지의 환원1
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Cu(2+)+2e(-)→Cu
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다니엘 전지의 환원2
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(+)극
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다니엘 전지의 환원3
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음극
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다니엘 전지의 환원4
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Cathode
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다니엘 전지 전체반응
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Zn+Cu(2+)→Zn(2+)+Cu
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다니엘 전지 전자의 이동
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(-) → (+)
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다니엘 전지 전류의 이동
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(+) → (-)
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다니엘 전지의 염다리
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음이온의 이동으로 전하불균형을 맞춤
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18.3
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전지전위와 전지반응에서의 자유E변화
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다니엘전지에서 잔자이동이유
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Zn보다 Cu가 더 낮은 에너지를 갖음
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기전력1
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음전하를 띈 전자를 양극으로부터 밀어내고 음극 쪽으로 잡아당기는 추진력
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기전력2
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전지전위=전지전압
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측정기전력
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전지가 수행 할 수 있는 최대의 전압
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에너지,전기전하,볼트등의 관계
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1J=1C×1V
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1C
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1A의 전류가 1초동안 흐를 때 이동하는 전하의 양
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총전하
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회로를 통해 지나는 전자의 몰수
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총전하량
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n×F
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F(1)
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패러데이상수→1mol의 전자들이 갖는 전기전하
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F(2)
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96500C/mol e(-)
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화학전지에서 얻을 수 있는 최대의 일
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W최대=W전기=(-)nFE전지
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(-)nFE전지의 부호가 음인이유
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전기적일이 계로부터 주위에 가해짐
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일을 할수 있는E
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자유에너지 변화(△G)
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△G(1)
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전지 반응에 의해 얻을 수 있는 최대의 일
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△G(2)
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(-)nFE(n:몰수)
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표준상태에서 △G
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△G°=(-)nFE
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표준 전지 전위(E°)
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반응물과 생성물이 표준상태에 있을때 전지전위
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표준상태
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25℃ 용질일 경우 1M농도 기체일 경우 1atm의 분압 고체 및 액체일 경우 순수한 형태
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18.4
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표준 환원 전위
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표준 환원 전위
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환원 될때 전위값
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표준 수소 전극 반응
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2H(+)(aq,1M) + 2e(-) → H2(g,1atm) E°=0V
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E°결정
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표준 수소 전극이라는 기준 반쪽 전지에 대한 상대값을 사용한다
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SHE
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표준 수소 전극-Pt에서 수소이온이 수소로 환원 되는 장치
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E°전체
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E°양극+E°음극
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Zn(s)+2H(+)(aq) → Zn(2+)(aq)+H2(g)의 E°
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E°(Zn→Zn(2+))+E°(H(+)→H2)=0.76V
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위 반응에서 Zn(s)의 표준 산화 전위
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E°=0.76V
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위 반응에서 Zn(s)의 표준 환원 전위
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E°=(-)0.76V
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18.4-Ⅱ
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반쪽 전지의 표준 환원 전위 및 이온화 경향
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이온화 경향과E°(좌측)
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(-)로 작아진다
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이온화 경향과E°(우측)
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(+)로 커진다
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환원 반응의 E°값이 양이다(1)
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△G°=(-)로 자발(정반응)
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환원 반응의 E°값이 양이다(2)
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위물질은 환원이 잘된다
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환원 반응의 E°값이 양이다(3)
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위물질은 남을 잘 산화시킨다(강한 산화제)
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환원 반응의 E°값이 양이다의 예
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F2+2e(-) → 2F(-)(E°=(+)2.87V) → 강한산화제
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환원 반응의 E°값이 음이다(1)
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△G°=(+)로 비자발(역반응)
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환원 반응의 E°값이 음이다(2)
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위물질은 산화가 잘된다
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환원 반응의 E°값이 음이다(3)
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위물질은 남을 잘 환원시킨다(강한 환원제)
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환원 반응의 E°값이 음이다의 예
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Zn(2+)+2e(-) → Zn(E°=(-)3.04V) → 강한환원제
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표준 환원 전위 값이 절대값이 큰(+)
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강한 산화제
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표준 환원 전위 값이 절대값이 큰(-)
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강한 환원제
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표준 환원 전위'동의어
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표준 전극 전위
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25℃에서의 표준 환원 전위표
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위로 갈수록 잘 환원되고 아래로 갈수록 잘 산화된다
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환원전위(전극전위)는 세기 성질 예
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I2+2S→2I(-)의 E°=0.53V 2I2+4e(-)→4I(-)의 E°=0.53V
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표준 환원 전위값의 역반응과 부호
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부호 반대로 함
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18.4-Ⅲ
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표준 환원 전위의 이용
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표준 환원 전위의 이용(1)
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기전력 계산
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E°(전지)1
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E°(큰쪽)-E°(작은쪽)
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E°(전지)2
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E°(환원 전극의 환원전위)-E°(산화 전극의 전위)
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Ag(+)의 E°=0.8 Zn(2+)의 E°=(-)0.76의 기전력
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0.8-(-0.76)=1.56
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참고)△G°의 성질
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(-)nFE이므로 크기성질이다
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표준 환원 전위의 이용(2)
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반응의 자발성 판단
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반응의 자발성 판단
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기전력이 (+)인경우 △G°(-)가 되어 자발적으로 진행
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표준 환원 전위의 이용(3)
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산화제,환원제 판단
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강한 환원제1
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E°가 절대값이 큰(-)값(표준 환원 전위값)
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강한 환원제2
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산화시에는 큰(+)값
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강한 환원제3
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△G°는 (+)값
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강한 환원제4
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자발적 산화
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강한 산화제1
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E°가 절대값이 큰(+)값
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강한 산화제2
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△G°는 (-)값
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강한 산화제3
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자발적 환원
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표준 환원 전위표에서 가장 강한 환원제
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가장 아래 오른쪽에 있는 Li(s)
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표준 환원 전위표에서 가장 강한 산화제
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가장 위 왼쪽에 있는 F2
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