10.1 : Elektrochemia: Przegląd

Elektrochemia to dział chemii, który bada związek między wielkościami elektrycznymi a reakcjami chemicznymi, w szczególności utlenianiem i redukcją. Utlenianie to utrata elektronów z substancji, podczas gdy redukcja odnosi się do zysku elektronów. Substancja o silnym powinowactwie do elektronów nazywana jest utleniaczem (utleniaczem), a reduktorem (reduktorem) jest substancją, która przekazuje elektrony. Procesy utleniania i redukcji są kluczowe dla reakcji elektrochemicznych, które można lepiej zrozumieć poprzez analizę półreakcji.

Gdy elektrony przepływają przez obwód elektryczny, zmierzony prąd i napięcie ogniwa mogą ujawnić informacje o rodzaju reakcji. Podczas reakcji elektrochemicznej prąd jest proporcjonalny do szybkości reakcji, podczas gdy napięcie jest proporcjonalne do zmiany energii swobodnej reakcji. Zgodnie z prawem Ohma prąd jest odwrotnie proporcjonalny do rezystancji obwodu i wprost proporcjonalny do przyłożonego potencjału. Oznacza to, że eksperymenty elektrochemiczne mogą określić zmianę energii swobodnej i szybkości reakcji poprzez zmianę potencjału lub prądu. Metody elektrochemiczne obejmują niedrogie instrumenty, które zapewniają przewagę nad innymi technikami analitycznymi.