화학2 범위에서 위 질문에 대한 답은 수능특강에 나와 있는대로, 이온화 경향이 작은 "금속"인 B가 환원되며 금속이 아닌 물은 고려할 필요가 없습니다.

또한 물의 전기분해는 비자발적인 반응이므로, 자발적인 산화 환원 반응으로 전기 에너지를 만드는 화학 전지와는 맞지 않는 설명입니다.

※이제부터 설명할 이야기는 매우 교과외적인 이야기니 모르셔도 무방합니다.

화학 전지가 하나 있다고 합시다.

우리는 흔히 전자가 이동한다는 것은 알고 있지만, 왜 전자가 이동하는지는 잘 모르고 있을 것입니다.

산화 전극에서 산화가 일어난다고 해서 전자가 무조건 전선을 타고 이동해야 하는 걸까요? 그냥 물을 환원시키면 안 되나요?

실제로 전지가 아니라 그냥 산 수용액에 넣었다면 H+가 환원되어서 수소 기체가 발생하는데, 전선을 달면 달라지는 이유가 뭘까요?

이 궁금증을 해결하기 위해 B2+ 수용액에 담겨 있는 B 금속 막대를 갖고 와 보겠습니다.

이때 B 금속 막대에는 어떤 일이 생길까요? 수용액과 이온화 경향이 같으니 아무 일도 발생하지 않을까요?

정확히는 아무 일도 발생하지 않는 것이 아니라, 아무 일도 발생하지 않는 것처럼 "보이는" 것입니다.

즉, 평형 상태라는 것이죠. B(s) ↔ B2+(aq) + 2e- 반응이 평형 상태로 존재하게 됩니다.

기본적인 메커니즘은 이렇습니다. B 금속 막대에서 이온이 전해질 용액으로 나옵니다. (소금물에 소금을 넣으면 더 녹죠?)

이제 금속 막대에 전자가 남아 있는데요. 전해질 용액에 녹아 있는 B 이온이 금속 막대에 부딪히면 전자와 만나 다시 금속이 됩니다.

이 과정이 계속해서 일어나면서 평형 상태가 유지되게 됩니다.

반응은 금속의 표면에서 일어나게 되므로 결과적으로 위와 같이 전자와 양이온이 금속 표면에 모여 있는 모습이 나타나게 됩니다.

이때 금속 표면에서 금속은 상대적으로 (-)전하를, 금속 표면 주위의 용액은 상대적으로 (+)전하를 띄게 됩니다.

여기서 금속과 용액 사이의 전위차가 생깁니다. 더 깊이 들어가면 너무 복잡해지니 전위차가 발생하는 원리까지만 이해하고 갑시다.

이온화 경향이 강할수록 산화가 잘 일어나므로 금속과 용액 사이의 전위차는 더 커집니다.

그럼 이제 전위차가 다른 두 금속으로 전지를 구성해보도록 합시다.

현재 B에서의 전위차가 C에서의 전위차보다 작기 때문에, C가 B보다 상대적으로 "전자가 많은" 상태입니다.

그런데 둘을 전선으로 이으면 어떻게 되겠어요? 전자가 많은 쪽에서 전자가 적은 쪽으로 전류가 흐를 수밖에 없게 됩니다.

전자가 이동하여도 여전히 각각의 용액에서의 평형 반응은 유지되어야 합니다.

C의 전자가 줄어들었으므로 C(s) ↔ C2+(aq) + 2e-에서 정반응이 우세하게 되어 C가 산화되게 됩니다.

반대로 B의 전자가 늘어났으므로 B(s) ↔ B2+(aq) + 2e-에서 역반응이 우세하게 되어 B가 환원되게 됩니다.

이제 뒷 내용은 이전에 썼던 다니엘 전지 관련 글에서 같은 내용을 다루고 있습니다.

각 용액이 중성을 유지해야 하기 때문에 염다리 내부의 이온이 각각의 용액으로 나오게 됩니다.

그래서 결과적으로, 전지의 반응이 진행되면 B2+는 감소함을 알 수 있습니다.

금속의 산화 환원에서의 전위차 때문에 전류가 흐르는 것이므로, 물의 (배우지도 않는) 환원 전위를 고려할 필요 없이 금속의 이온화 경향만 생각하면 됩니다.