최종 업데이트: 2026-06-16

$E^\circ_{cell}$로 표기하는 표준 전지 전위는 모든 화학종이 표준 상태에 있을 때, 즉 용해된 이온은 1 M, 기체는 1 bar이고 정해진 온도(관례상 25 °C)일 때 전기화학 전지가 내는 전압이다. 전지 전체의 산화·환원 반응을 이끄는 열역학적 추진력을 나타낸다. 갈바니 전지, 전지, 부식을 다루는 사람은 이 값으로 산화·환원 반응이 스스로 진행될지, 그리고 얼마만큼의 전기적 일을 할 수 있는지를 예측한다.

두 반쪽 전지가 결합하는 방식

모든 전지는 두 반쪽 반응으로 이루어진다. 환원 전위표는 각 반쪽 반응을 환원 형태로 표준 환원 전위와 함께 제시한다. 실제 작동하는 전지에서는 한 전극이 역방향(산화)으로 진행되지만, 전위는 표에 실린 값 그대로 결합한다.

$E^\circ_{cell} = E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode}$

환원 전극은 환원이 일어나는 전극이고 산화 전극은 산화가 일어나는 전극이다. 두 값이 모두 표에서 환원 전위로 주어지므로 산화 전극 값의 부호를 손으로 뒤집지 않고 그대로 뺀다.

예제

구리와 아연을 짝지은 고전적인 다니엘 전지를 보자. 환원 전위표에서 $E^\circ(\mathrm{Cu^{2+}/Cu}) = +0.34\ \mathrm{V}$이고 $E^\circ(\mathrm{Zn^{2+}/Zn}) = -0.76\ \mathrm{V}$이다. 구리의 환원 전위가 더 높으므로 구리가 환원 전극이다.

양의 결과는 전지가 갈바니 전지임을 확인해 준다. 아연은 자발적으로 전자를 내놓아 구리 이온에 전달하며 약 1.10 V를 만든다.

부호가 중요한 이유

$\Delta G^\circ = -nFE^\circ_{cell}$ 관계로 인해 양의 $E^\circ_{cell}$은 자발적 반응에 대응한다. 양의 전위는 음의 자유 에너지를 주기 때문이다. 결과가 음수가 되도록 전극을 배정하면 역반응을 기술하는 것이며, 그 반응은 전기 분해처럼 외부 전압이 구동할 때에만 진행된다. 양의 전위에서 대응하는 자유 에너지로 가려면 전지 전위로부터 깁스 자유 에너지 계산기를, 반응이 얼마나 진행되는지를 알려면 전지 전위로부터 평형 상수 계산기를 사용한다.

표준 전위는 표준 상태 농도를 전제한다. 농도가 다르면 실제 전위는 네른스트 방정식 계산기에 따라 이동하며, 모든 활동도가 1과 같을 때 이 식은 표준 값으로 환원된다.