L'elettrochimica è una branca della chimica che studia l'uso delle reazioni redox, in cui vi è trasferimento di elettroni, per la formazione di corrente elettrica, nonché il processo inverso: formazione di energia chimica attraverso l'energia elettrico.
Pertanto, l'elettrochimica è solitamente divisa in due parti:
- Conversione di energia chimica in energia elettrica
Questo è lo studio di pile (o celle elettrochimiche) e batterie, che sono dispositivi in cui le specie chimiche sono poste a reagire spontaneamente, con trasferimento di elettroni tra loro, uno dei quali si riduce e l'altro si ossida. Questo trasferimento di elettroni viene utilizzato per generare corrente elettrica ed è per questo che questi dispositivi vengono anche chiamati accumulatori.
La differenza tra celle e batterie è che le prime sono composte da soli due elettrodi electrode (un catodo (polo positivo dove avviene la riduzione) e un anodo (polo negativo dove avviene l'ossidazione)) e un elettrolita (Soluzione conduttrice di ioni chiamata anche ponte salino). Le batterie, invece, sono formate da più celle collegate in serie, in cui il polo positivo dell'una è collegato al polo negativo dell'altra, e così via. Ad esempio, la batteria al piombo utilizzata nelle automobili è composta da sei celle con una forza elettromotrice pari a 2 V ciascuna. Pertanto, questa batteria ha 12V.
Quando la reazione chimica si esaurisce, l'energia smette di essere fornita. Questo è il caso delle batterie primarie, che cosa non sono ricaricabili. Nel caso invece di reazioni reversibili, è necessario applicare una corrente elettrica in modo che avvenga la reazione inversa e si formino nuovamente i reagenti. Queste sono celle o batterie ricaricabile, chiamato secondario.
- Conversione di energia elettrica in energia chimica:
si tratta di elettrolisi, un processo in cui una corrente elettrica viene fatta passare attraverso un mezzo allo stato liquido che ha ioni, producendo reazioni chimiche. Se il liquido è una sostanza fusa, diciamo che è a elettrolisi ignea. Ma se è una soluzione acquosa, allora abbiamo a elettrolisi acquosa.
L'elettrolisi viene effettuata in una vasca elettrolitica, dove viene posto il liquido e in essa sono immersi due elettrodi (solitamente inerti, di platino o di grafite). Questi elettrodi sono collegati ad un generatore che fornisce la corrente elettrica.
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica