Anterior, am discutat despre ce este o reacție redox. Termenul redox în sine este derivat din cele două tipuri de reacții implicate, și anume reducerea și oxidarea. Acest lucru se datorează faptului că într-o reacție redox, reducerea și oxidarea au loc simultan. În timpul acestei reacții, numărul de electroni pierduți este egal cu numărul de electroni câștigați. Reacțiile redox sunt de asemenea preocupate de celulele electrochimice. Ce este asta?
O celulă electrochimică este un dispozitiv utilizat pentru a converti energia chimică produsă în reacțiile redox în energie electrică. Aceste celule sunt de două tipuri, și anume celule voltaice sau celule galvanice și celule de electroliză.
Celulele voltaice este o celulă electrochimică care poate genera energie electrică spontan din reacțiile chimice care apar în soluție. Un exemplu de celulă voltaică este o baterie electrică.
Între timp, celulă de electroliză este o celulă care suferă o reacție chimică atunci când i se aplică un curent electric. Un exemplu de celulă de electroliză este descompunerea sării în elementele sale constitutive, și anume sodiu și clor.
Caracteristicile unei celule electrochimice
Există mai multe caracteristici ale unei celule electrochimice. În primul rând, fiecare jumătate de celulă constă dintr-o tijă metalică înmuiată într-o soluție de ioni proprii. În al doilea rând, reacția cu jumătate de celulă care are loc la anod se numește reacție de oxidare cu jumătate de celulă, în timp ce ceea ce are loc la catod este o reacție de reducere cu jumătate de celulă.
(Citiți și: Echilibrarea reacțiilor Redox, cunoașteți aceste două metode)
În al treilea rând, două jumătăți de reacții apar întotdeauna simultan. În al patrulea rând, anodul captează electronii astfel încât să fie încărcat negativ, în timp ce catodul pierde electroni, astfel încât să fie încărcat pozitiv. În cele din urmă, electronii curg de la anod la catod, iar curentul curge de la catod la anod.
În celulele electrochimice, există și termenul de serie electrochimică. Seria electrochimică este aranjarea elementelor pentru a crește valoarea potențialului de reducere.
Există mai multe aplicații ale seriei electrochimice. În primul rând, seria electrochimică poate fi utilizată pentru a compara capacitățile relative de oxidare și reducere. În conformitate cu reglementările IUPAC (Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată), semnul pozitiv este utilizat pentru a reprezenta potențialul de reducere. Substanțele cu un potențial de reducere mai mic sunt agenți reducători mai puternici, în timp ce cele cu un potențial de reducere mai mare sunt agenți oxidanți mai puternici.
În al doilea rând, raportul de reactivitate al metalelor care sunt plasate mai jos în serie (au un potențial de electrod mai mic) poate înlocui metalul care se află deasupra (au un potențial de electrod mai mare).
În cele din urmă, seria electrochimică este utilizată la calcularea potențialului electrodului, care este potențialul standard al celulei pentru celulele galvanice.
