IL Elettrochimica è una branca della Chimica Fisica che studia le reazioni in cui avviene il trasferimento di elettroni (reazioni di ossi-riduzione) e le sue conversione in energia elettrica, così come il processo opposto, cioè la conversione di energia elettrica in energia chimica.
Il primo processo è ciò che accade nel batterie. Le batterie sono dispositivi formati da due elettrodi (un polo positivo, che è il catodo, e un polo negativo, che è l'anodo), oltre a un elettrolita (soluzione conduttiva). Gli elettroni vengono trasferiti da un conduttore esterno dall'anodo al catodo, formando una corrente elettrica che viene utilizzata per accendere alcuni dispositivi. Le batterie sono costituite da più celle collegate in serie o in parallelo.
Questo è un processo spontaneo e l'energia viene fornita fino all'esaurimento della reazione chimica (come nel caso delle celle primarie e delle batterie, come la pila a secco Leclanché e la batteria alcaline), oppure, nel caso di reazioni reversibili, si può applicare una differenza di potenziale e invertire la reazione, formando nuovamente i reagenti e ricaricando la batteria che è pronto per essere riutilizzato (è il caso delle batterie e delle batterie secondarie, come il piombo, utilizzate nelle automobili, e agli ioni di litio, utilizzate negli elettrodomestici telefono cellulare).
Celle primarie e batterie in primo piano e, nella seconda, ricarica delle batterie secondarie (piombo e ioni di litio)
Il processo inverso non è spontaneo e si chiama elettrolisi. L'elettrolisi è il passaggio di corrente elettrica proveniente da un generatore, come una cella o una batteria, attraverso un liquido ionico. Se il liquido è una sostanza fusa, abbiamo a elettrolisi ignea, ma se è una soluzione acquosa, abbiamo a elettrolisi acquosa.
Quando passa la corrente elettrica sul mezzo liquido, il generatore "tira" gli elettroni dal polo positivo (anodo - è l'opposto del batteria) della cella elettrolitica e li trasferisce al polo negativo (catodo), cioè il catodo subisce la riduzione e l'anodo subisce ossidazione. Pertanto, l'energia elettrica fornita dal generatore viene trasformata in reazioni redox (energia chimica). Di seguito è riportato uno schema di elettrolisi dell'acqua:
Schema di elettrolisi dell'acqua
L'elettrolisi è ampiamente applicata industrialmente nella produzione di sostanze importanti, come alluminio, cloro gassoso, sodio metallico, e per purificare o proteggere vari metalli, come nei processi galvanici o galvanici, che consistono nel rivestimento di qualche oggetto da parte di un metallo, come argentatura, ramatura, nichelatura, doratura e cromatura; quando l'acciaio è rivestito di zinco, si parla di zincatura.
Nella sezione di Elettrochimica sul nostro sito troverete maggiori dettagli su tutti gli aspetti relativi a celle e batterie, nonché all'elettrolisi.
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletroquimica.htm