Преди обсъждахме какво е окислително-възстановителна реакция. Самият термин редокс произлиза от двата вида участващи реакции, а именно редукция и окисление. Това е така, защото при окислително-редукционна реакция редукцията и окисляването протичат едновременно. По време на тази реакция броят на загубените електрони е равен на броя на спечелените електрони. Редукционните реакции са свързани и с електрохимичните клетки. Какво е това?
Електрохимичната клетка е устройство, използвано за преобразуване на химическата енергия, получена в окислително-възстановителните реакции, в електрическа енергия. Тези клетки са от два вида, а именно волтови клетки или галванични клетки и клетки за електролиза.
Волтови клетки е електрохимична клетка, която може да генерира електрическа енергия спонтанно от химични реакции, протичащи в разтвор. Пример за волтаична клетка е електрическа батерия.
Междувременно, електролизна клетка е клетка, която претърпява химическа реакция, когато към нея се прилага електрически ток. Пример за електролизна клетка е разграждането на солта в съставните й елементи, а именно натрий и хлор.
Характеристиките на електрохимична клетка
Има няколко характеристики на електрохимичната клетка. Първо, всяка половин клетка се състои от метален прът, потопен в разтвор на собствените й йони. Второ, полуклетъчната реакция, която възниква при анода, се нарича реакция на полуклетъчно окисление, докато това, което се случва на катода, е реакция на полуклетъчна редукция.
(Прочетете също: Балансиране на окислително-възстановителните реакции, Запознайте се с тези два метода)
Трето, две половинки реакции винаги се появяват едновременно. Четвърто, анодът улавя електрони, така че да се зарежда отрицателно, докато катодът губи електрони, така че да се зарежда положително. И накрая, електроните преминават от анод към катод, а токът преминава от катод към анод.
В електрохимичните клетки има и терминът електрохимични серии. Електрохимичната серия е разположението на елементите, за да се увеличи стойността на редукционния потенциал.
Има няколко приложения на електрохимичната серия. Първо, електрохимичната серия може да се използва за сравняване на относителните окислителни и редуциращи способности. В съответствие с разпоредбите на IUPAC (Международен съюз за чиста и приложна химия), положителният знак се използва за представяне на потенциала за намаляване. Веществата с по-нисък редукционен потенциал са по-силни редуциращи агенти, докато тези с по-висок редукционен потенциал са по-силни окислители.
Второ, съотношението на реактивност на металите, които са поставени по-ниско в серията (имат по-нисък електроден потенциал), може да замести метала, който лежи отгоре (имат по-висок електроден потенциал).
И накрая, електрохимичната серия се използва при изчисляването на електродния потенциал, който е стандартният потенциал на клетката за галванични елементи.
