Ранее мы обсуждали, что такое окислительно-восстановительная реакция. Сам термин «окислительно-восстановительный потенциал» происходит от двух типов участвующих реакций, а именно восстановления и окисления. Это связано с тем, что в окислительно-восстановительной реакции восстановление и окисление происходят одновременно. Во время этой реакции количество потерянных электронов равно количеству полученных электронов. Редокс-реакции также связаны с электрохимическими ячейками. Это что?
Электрохимическая ячейка - это устройство, используемое для преобразования химической энергии, производимой в окислительно-восстановительных реакциях, в электрическую энергию. Эти ячейки бывают двух типов, а именно гальванические элементы или гальванические ячейки и электролизные ячейки.
Гальванические элементы - это электрохимические элементы, которые могут самопроизвольно генерировать электрическую энергию в результате химических реакций, протекающих в растворе. Примером гальванического элемента является электрическая батарея.
Между тем, электролизеры представляют собой ячейки, которые подвергаются химической реакции, когда к ячейке протекает электрический ток. Примером электролизера является разложение соли на составляющие элементы, а именно натрий и хлор.
Характеристики электрохимической ячейки
Есть несколько характеристик электрохимической ячейки. Во-первых, каждая полуячейка состоит из металлического стержня, погруженного в раствор собственных ионов. Во-вторых, реакция полуэлемента, которая происходит на аноде, называется реакцией окисления полуэлемента, а то, что происходит на катоде, является реакцией восстановления полуэлемента.
(Также читайте: Балансировка окислительно-восстановительных реакций, познакомьтесь с этими двумя методами)
В-третьих, две половинные реакции всегда происходят одновременно. В-четвертых, анод захватывает электроны, так что он заряжается отрицательно, а катод теряет электроны, так что он заряжается положительно. Наконец, электроны текут от анода к катоду, а ток течет от катода к аноду.
В электрохимических ячейках также есть термин электрохимический ряд. Электрохимический ряд - это расположение элементов для увеличения значения восстановительного потенциала.
Есть несколько применений электрохимической серии. Во-первых, электрохимический ряд можно использовать для сравнения относительной окислительной и восстановительной способности. Согласно правилам IUPAC ( Международный союз теоретической и прикладной химии ), положительный знак используется для обозначения потенциала восстановления. Вещества с более низким восстановительным потенциалом являются более сильными восстановителями, а вещества с более высоким восстановительным потенциалом - более сильными окислителями.
Во-вторых, соотношение реакционной способности металлов, расположенных ниже в ряду (имеющих более низкий электродный потенциал), может заменить металл, который находится сверху (иметь более высокий электродный потенциал).
Наконец, электрохимический ряд используется для вычисления потенциала электрода, который является стандартным потенциалом гальванического элемента.
