Elektrochemia
Wstęp do działu
Masz w kieszeni smartfona — i w środku tego telefonu trwa nieustanna elektrochemia. Każda ładowarka pompuje ją w jedną stronę, a rozładowanie telefonu odwraca kierunek. Twój samochód albo rower elektryczny, aluminiowa puszka po napoju, ocynkowane ogrodzenie na działce — wszystko to owoce reakcji chemicznych, które potrafią produkować elektryczność lub zachodzić pod jej wpływem.
Elektrochemia to dział, w którym chemia i fizyka zamieniają się wzajemnie w siebie. Reakcja utleniania i redukcji, którą znasz z działu o redoks, okazuje się być albo silnikiem prądnicy (ogniwo galwaniczne), albo „klientem" prądu z zewnątrz (elektroliza). Rdza na żelazie to też elektrochemia — tyle że niekontrolowana i destrukcyjna.
W tym dziale pójdziesz przez elektrochemię w sposób, który ma sens: najpierw zrozumiesz, jak ogniwo zarabia na prąd (6.1), potem zobaczysz tę samą reakcję wymykającą się spod kontroli, czyli korozję, i sposoby obrony przed nią (6.2), a na końcu — jak prąd z zewnątrz odwraca reakcję w elektrolizie (6.3). Dwie dodatkowe jednostki rozszerzeniowe zagłębiają się w mechanizm elektrolizy na poziomie ilościowym (6.4) oraz w nowoczesne technologie energetyczne (6.5).
Mapa pojęć działu
ELEKTROCHEMIA
|
┌─────────────────────┼────────────────────┐
OGNIWO GALWANICZNE ELEKTROLIZA KOROZJA
(prąd z reakcji) (reakcja z prądu) (destrukcyjne
| | ogniwo natury)
anoda (utl.) katoda (red.) |
katoda (red.) anoda (utl.) para galwaniczna
| | |
SEM = E°(kat) prawa Faradaya ochrona katodowa
- E°(an) m = k·I·t cynkowanie
| | galwanizacja
mostek solny zastosowania:
ogniwo Daniella Al, Cu, Cl₂, NaOH
(Zn || Cu)
|
ogniwo paliwowe H₂-O₂
akumulator Li-ion
Jednostki w tym dziale
- 6.1 Ogniwa galwaniczne; budowa i zasada działania ogniwa Daniella
- 6.2 Korozja metali; ochrona przed korozją
- 6.3 Elektroliza — zasada, prawa Faradaya, zastosowania
- 6.4 [rozszerzenie] Procesy elektrodowe w szczegółach; szereg rozładowania; elektroliza ilościowa
- 6.5 [rozszerzenie] Ogniwa paliwowe; akumulatory; zastosowania elektrochemii