10.1 : Elettrochimica: Panoramica

L'elettrochimica è la branca della chimica che studia la relazione tra grandezze elettriche e reazioni chimiche, in particolare ossidazione e riduzione. L'ossidazione è la perdita di elettroni da parte di una sostanza, mentre la riduzione si riferisce all'acquisizione di elettroni. Una sostanza con una forte affinità elettronica è chiamata agente ossidante, mentre un agente riducente è una specie che dona elettroni. I processi di ossidazione e riduzione sono fondamentali per le reazioni elettrochimiche, che possono essere ulteriormente comprese attraverso semireazioni.

Quando gli elettroni fluiscono attraverso un circuito elettrico, la corrente misurata e la tensione della cella possono rivelare informazioni sul tipo di reazione. Durante una reazione elettrochimica, la corrente è proporzionale alla velocità di reazione, mentre la tensione è proporzionale alla variazione di energia libera della reazione. Secondo la legge di Ohm, la corrente è inversamente proporzionale alla resistenza del circuito e direttamente proporzionale al potenziale applicato. Ciò significa che gli esperimenti elettrochimici possono determinare la variazione di energia libera e le velocità di reazione variando il potenziale o la corrente. I metodi elettrochimici utilizzano strumenti poco costosi che offrono un vantaggio rispetto ad altre tecniche analitiche.