23.2: Електрохімічна реакція
- Page ID
- 19220
Металеві скульптури, що піддаються впливу зовнішніх елементів, зазвичай піддаються корозії, якщо вони не захищені. Процес корозії - це низка окислювально-відновних реакцій із залученням металу скульптури. У деяких ситуаціях метали навмисно залишають незахищеними, щоб поверхня зазнавала змін, які можуть підвищити естетичну цінність роботи.
Електрохімічні реакції
Хімічні реакції або поглинають, або виділяють енергію, яка може бути у вигляді електрики. Електрохімія - це галузь хімії, яка займається взаємоперетворенням хімічної енергії та електричної енергії. Електрохімія має багато поширених застосувань у повсякденному житті. Всілякі акумулятори, від тих, які використовуються для живлення ліхтарика до автомобіля, покладаються на хімічні реакції для вироблення електроенергії. Електрика використовується для пластинки предметів декоративними металами, такими як золото або хром. Електрохімія важлива при передачі нервових імпульсів в біологічних системах. За всіма електрохімічними процесами стоїть окислювально-відновна хімія, перенесення електронів.
Реакція металу цинку з іонами міді (II) називається прямим окислювально-відновним процесом або реакцією. Електрони, які передаються в реакції, йдуть безпосередньо від\(\ce{Zn}\) атомів на поверхні смужки до\(\ce{Cu^{2+}}\) іонів в області розчину прямо поруч зі смугою цинку. Електрика, з іншого боку, вимагає проходження електронів через провідне середовище, наприклад дріт, для виконання роботи. Цю роботу може бути освітлення лампочки або харчування холодильника або опалення будинку. Коли окислювально-відновна реакція пряма, ці електрони не можуть бути змушені працювати. Натомість ми повинні відокремити процес окислення від процесу відновлення і змусити електрони переміщатися з одного місця в інше між ними. Це ключ до структури електрохімічної клітини. Електрохімічна комірка - це будь-який пристрій, який перетворює хімічну енергію в електричну, або електричну енергію в хімічну енергію.
Існує три компоненти, які складають електрохімічну реакцію. Повинен бути розчин, де можуть виникнути окислювально-відновні реакції. Ці реакції зазвичай відбуваються у воді для полегшення руху електронів та іонів. Для передачі електронів повинен існувати провідник. Цей провідник зазвичай являє собою якийсь провід, щоб електрони могли переміщатися з однієї ділянки на іншу. Іони також повинні мати можливість рухатися через якусь форму соляного моста, що полегшує міграцію іонів.
Резюме
- Електрохімія - це галузь хімії, яка займається взаємоперетворенням хімічної енергії та електричної енергії.
- Електрохімічна комірка - це будь-який пристрій, який перетворює хімічну енергію в електричну, або електричну енергію в хімічну енергію.
- Електрохімічна реакція вимагає:
- Рішення, де можуть виникнути окислювально-відновні реакції.
- Провідник для перенесення електронів.
- Соляний міст для іонів, щоб рухатися.