Раніше ми обговорювали, що таке окисно-відновна реакція. Сам термін окислювально-відновний похідний походить від двох типів реакцій, що беруть участь, а саме відновлення та окислення. Це пов’язано з тим, що в окисно-відновлювальній реакції відновлення та окислення відбуваються одночасно. Під час цієї реакції кількість втрачених електронів дорівнює кількості отриманих електронів. Окисно-відновні реакції також стосуються електрохімічних клітин. Що це?
Електрохімічна комірка - це пристрій, що використовується для перетворення хімічної енергії, що утворюється в окисно-відновних реакціях, в електричну. Ці клітини бувають двох типів, а саме вольтові елементи або гальванічні елементи та електролізні комірки.
Вольтові клітини - це електрохімічна комірка, яка може спонтанно генерувати електричну енергію в результаті хімічних реакцій, що відбуваються в розчині. Прикладом вольтаїчної комірки є електрична батарея.
Тим часом, електролізна клітина - це клітина, яка піддається хімічній реакції, коли на неї подається електричний струм. Прикладом електролізної комірки є розпад солі на складові елементи, а саме натрій та хлор.
Характеристика електрохімічної комірки
Існує кілька характеристик електрохімічної комірки. По-перше, кожна напівклітина складається з металевого стрижня, змоченого у розчині власних іонів. По-друге, напівклітинна реакція, яка відбувається на аноді, називається реакцією окислення напівклітин, тоді як те, що відбувається на катоді, є реакцією відновлення напівклітин.
(Читайте також: Балансування окисно-відновних реакцій, знайомство з цими двома методами)
По-третє, дві половинні реакції завжди відбуваються одночасно. По-четверте, анод захоплює електрони так, що він заряджений негативно, тоді як катод втрачає електрони, так що він позитивно заряджений. Нарешті, електрони перетікають від анода до катода, а струм - від катода до анода.
В електрохімічних клітинах також існує термін електрохімічний ряд. Електрохімічний ряд - це розташування елементів з метою збільшення значення потенціалу відновлення.
Є кілька застосувань електрохімічного ряду. По-перше, електрохімічний ряд можна використовувати для порівняння відносних окислювальних та відновлювальних здатностей. Відповідно до положень IUPAC (Міжнародний союз чистої та прикладної хімії), позитивний знак використовується для представлення потенціалу зменшення. Речовини з меншим потенціалом відновлення є сильнішими відновниками, тоді як речовини з вищим потенціалом відновлення - сильнішими окислювачами.
По-друге, коефіцієнт реакційної здатності металів, які розміщені нижче в серії (мають менший електродний потенціал), може замінити метал, що лежить зверху (мають більший електродний потенціал).
Нарешті, електрохімічний ряд використовується для розрахунку електродного потенціалу, який є стандартним потенціалом комірки для гальванічних елементів.
