In precedenza, abbiamo discusso di cosa sia una reazione redox. Il termine redox stesso deriva dai due tipi di reazioni coinvolte, vale a dire riduzione e ossidazione. Questo perché in una reazione redox, la riduzione e l'ossidazione avvengono simultaneamente. Durante questa reazione, il numero di elettroni persi è uguale al numero di elettroni guadagnati. Le reazioni redox riguardano anche le celle elettrochimiche. Cos'è quello?
Una cella elettrochimica è un dispositivo utilizzato per convertire l'energia chimica prodotta nelle reazioni redox in energia elettrica. Queste celle sono di due tipi, vale a dire celle voltaiche o celle galvaniche e celle di elettrolisi.
Le celle voltaiche sono celle elettrochimiche in grado di generare energia elettrica spontaneamente dalle reazioni chimiche che avvengono in soluzione. Un esempio di una cella voltaica è una batteria elettrica.
Nel frattempo, una cella di elettrolisi è una cella che subisce una reazione chimica quando viene applicata una corrente elettrica alla cella. Un esempio di cella di elettrolisi è la scomposizione del sale nei suoi elementi costitutivi, vale a dire sodio e cloro.
Le caratteristiche di una cella elettrochimica
Ci sono diverse caratteristiche di una cella elettrochimica. Innanzitutto, ciascuna semicella è costituita da un'asta di metallo immersa in una soluzione dei propri ioni. In secondo luogo, la reazione a metà cella che si verifica all'anodo è chiamata reazione di ossidazione a metà cella, mentre ciò che si verifica al catodo è una reazione di riduzione a metà cella.
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Terzo, due mezze reazioni avvengono sempre simultaneamente. In quarto luogo, l'anodo cattura gli elettroni in modo che sia caricato negativamente, mentre il catodo perde elettroni in modo che sia caricato positivamente. Infine, gli elettroni fluiscono dall'anodo al catodo e la corrente fluisce dal catodo all'anodo.
Nelle celle elettrochimiche, note anche come serie elettrochimiche. La serie elettrochimica è la disposizione degli elementi al fine di aumentare il valore del potenziale di riduzione.
Esistono diverse applicazioni della serie elettrochimica. In primo luogo, la serie elettrochimica può essere utilizzata per confrontare le capacità ossidanti e riducenti relative. Secondo le regole IUPAC ( International Union of Pure and Applied Chemistry ), un segno positivo viene utilizzato per rappresentare un potenziale di riduzione. Le sostanze con un potenziale di riduzione inferiore sono agenti riducenti più forti mentre quelle con un potenziale di riduzione maggiore sono agenti ossidanti più forti.
In secondo luogo, il rapporto della reattività dei metalli che sono posti più in basso nella serie (hanno un potenziale di elettrodo inferiore) può sostituire il metallo che si trova sopra (hanno un potenziale di elettrodo più alto).
Infine, la serie elettrochimica viene utilizzata per calcolare il potenziale dell'elettrodo, che è il potenziale della cella standard per la cella galvanica.
