10.1 : Электрохимия: Обзор

Электрохимия — это раздел химии, который изучает взаимосвязь между электрическими величинами и химическими реакциями, в частности окислением и восстановлением. Окисление — это потеря электронов веществом, тогда как восстановление относится к получению электронов. Вещество с сильным сродством к электрону называется окислителем (оксидантом), а восстановитель (редуктор) — это вещество, которое отдает электроны. Процессы окисления и восстановления играют ключевую роль в электрохимических реакциях, которые можно дополнительно понять с помощью полуреакций.

Когда электроны протекают через электрическую цепь, измеренный ток и напряжение ячейки могут раскрыть информацию о типе реакции. Во время электрохимической реакции ток пропорционален скорости реакции, тогда как напряжение пропорционально изменению свободной энергии для реакции. Согласно закону Ома, ток обратно пропорционален сопротивлению цепи и прямо пропорционален приложенному потенциалу. Это означает, что электрохимические эксперименты могут определять изменение свободной энергии и скорости реакции, изменяя потенциал или ток. Электрохимические методы предполагают использование недорогих приборов, которые обеспечивают преимущество перед другими аналитическими методами.