Τι είναι η Ηλεκτροχημεία;

Ο Ηλεκτροχημεία είναι ένας κλάδος της Φυσικής Χημείας που μελετά τις αντιδράσεις στις οποίες υπάρχει μεταφορά ηλεκτρονίων (αντιδράσεις αναγωγής οξυγόνου) και της μετατροπή σε ηλεκτρική ενέργεια, καθώς και η αντίθετη διαδικασία, δηλαδή η μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε ενέργεια χημεία.

Η πρώτη διαδικασία είναι αυτό που λαμβάνει χώρα στο Μπαταρίες. Οι μπαταρίες είναι συσκευές που σχηματίζονται από δύο ηλεκτρόδια (ένας θετικός πόλος, που είναι η κάθοδος, και ένας αρνητικός πόλος, που είναι η άνοδος), εκτός από έναν ηλεκτρολύτη (αγώγιμο διάλυμα). Τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται από έναν εξωτερικό αγωγό από την άνοδο στην κάθοδο, σχηματίζοντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα που χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση κάποιας συσκευής. Οι μπαταρίες αποτελούνται από πολλά κελιά συνδεδεμένα σε σειρά ή παράλληλα.

Αυτή είναι μια αυθόρμητη διαδικασία και παρέχεται ενέργεια έως ότου εξαντληθεί η χημική αντίδραση (όπως συμβαίνει με τα πρωτογενή κύτταρα και τις μπαταρίες, όπως το ξηρό κελί Leclanché και η μπαταρία αλκαλικό), ή, στην περίπτωση αναστρέψιμων αντιδράσεων, μπορεί να εφαρμοστεί μια πιθανή διαφορά και η αντίδραση αντιστραφεί, σχηματίζοντας ξανά τα αντιδραστήρια και επαναφόρτιση της μπαταρίας που είναι έτοιμο να χρησιμοποιηθεί ξανά (αυτό ισχύει για τις μπαταρίες και τις δευτερεύουσες μπαταρίες, όπως ο μόλυβδος, που χρησιμοποιείται σε αυτοκίνητα και ιόντων λιθίου, που χρησιμοποιούνται σε συσκευές κινητά τηλέφωνα).

Κύριες κυψέλες και μπαταρίες στο προσκήνιο και, στη δεύτερη, επαναφόρτιση δευτερευόντων μπαταριών (ιόντων μολύβδου και λιθίου)

Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)

Η αντίστροφη διαδικασία δεν είναι αυθόρμητη και καλείται ηλεκτρόλυση. Η ηλεκτρόλυση είναι η διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος που προέρχεται από μια γεννήτρια, όπως μια κυψέλη ή μια μπαταρία, μέσω ενός ιοντικού υγρού. Εάν το υγρό είναι κάποια λιωμένη ουσία, έχουμε ένα πυριτική ηλεκτρόλυση, αλλά αν είναι μια υδατική λύση, έχουμε ένα υδατική ηλεκτρόλυση.

Όταν περνά το ηλεκτρικό ρεύμα πάνω από το υγρό μέσο, ​​η γεννήτρια "τραβά" τα ηλεκτρόνια από το θετικό πόλο (άνοδος - είναι το αντίθετο του μπαταρία) του ηλεκτρολυτικού στοιχείου και τις μεταφέρει στον αρνητικό πόλο (κάθοδο), δηλαδή, η κάθοδος υφίσταται μείωση και η άνοδος υφίσταται οξείδωση. Έτσι, η ηλεκτρική ενέργεια που παρέχεται από τη γεννήτρια μετατρέπεται σε οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις (χημική ενέργεια). Ακολουθεί ένα σχήμα ηλεκτρόλυσης νερού:

Σχέδιο ηλεκτρόλυσης νερού

Η ηλεκτρόλυση εφαρμόζεται ευρέως βιομηχανικά στην παραγωγή σημαντικών ουσιών, όπως αλουμίνιο, αέριο χλώριο, μεταλλικό νάτριο και για τον καθαρισμό ή την προστασία διαφόρων μετάλλων, όπως στις διαδικασίες επιμετάλλωσης ή επιμετάλλωσης, οι οποίες συνίστανται στην επικάλυψη κάποιου αντικειμένου από μέταλλο, όπως ασήμι, επένδυση χαλκού, επιμετάλλωση νικελίου και χρωματισμός; όταν ο χάλυβας είναι επικαλυμμένος με ψευδάργυρο, ονομάζεται γαλβανισμός.

Στο τμήμα του Ηλεκτροχημεία Στην ιστοσελίδα μας θα βρείτε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με όλες τις πτυχές που σχετίζονται με τα κύτταρα και τις μπαταρίες, καθώς και την ηλεκτρόλυση.

Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία

Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Τι είναι η Ηλεκτροχημεία;"; Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletroquimica.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.