Electrochemistry
Electrochemistry je studie o elektronických a elektrických aspektech reakcí.
elementy zapojený do reakce electrochemical být charakterizován množstvím elektronů každý má. oxidační stav iontu je množství elektronů to má přijímaný nebo darovaný vyrovnal se jeho neutrálnímu státu (který je definován jak mít oxidační stav 0). Jestliže atom nebo iont daruje elektron v reakci jeho oxidační stav je zvětšen, jestliže element přijímá elektron jeho oxidační stav je omezen.
Například když sodík reaguje s chlórem, sodík daruje jeden elektron a získává oxidační stav + 1. Chlór přijme elektron a získá oxidační stav - 1. Známka oxidačního stavu (pozitivní/negativní) vlastně odpovídá hodnotě každého iont je elektronický poplatek. Přitažlivost rozdílně nabitého sodíku a iontů chlóru je důvod oni pak ionicly svazek ke každému jiný.
Ztráta elektronů substance je nazývána oxidacía zisk elektronů je redukce. Toto může být snadno si pamatoval přes použití mnemotechnické pomůcky, ropná věž: Oxidace je redukce ztráty je zisk. Substance, která ztratí elektrony je také známá jako redukční činidlonebo reductanta substance, která přijímá elektrony je nazývána okysličovadlemnebo okysličovadlem.
Reakce ve kterém oba oxidace a redukce nastane je nazýván redox reakcí. Tito jsou velmi běžní; jako jeden substance ztratí elektrony jiná substance přijímá je. Redox reakce jsou východisko pro iontové propojení.
Oxidace vyžaduje okysličovadlo. Kyslík je okysličovadlo, ale ne ten jediný. Přes jméno, reakce oxidace nutně nepotřebuje zahrnovat kyslík. Ve skutečnosti, dokonce oheň může být krmen okysličovadlem jiný než kyslík: Ohně fluoru jsou často unquenchable, zatímco fluor je ještě silnější okysličovadlo (to má vyšší electronegativity) než kyslík.
Obyčejný okysličovat agenty a jejich produkty:
| Agent | Produkt |
|---|---|
| O2 kyslík | O2-, H2O, nebo CO2 |
| F2 fluor | F- |
| Cl2 chlór | Cl- |
| Br2 brom | Br- |
| I2 jodid | I- |
| HNO3 dusičná kyselina | Žádný dusičný kysličník, ne2 dusičný dioxide |
| Cr2O72- | Cr2+ |
| MnO4- | Mn2+ |
Obyčejný redukovat agenty a jejich produkty:
| Agent | Produkt |
|---|---|
| H2 Vodík | H+, H2O |
| kovy | ionty kovu |
| C | CO2 uhlík dioxide |
| uhlovodíky | CO2 uhlík dioxide, H2O |
Spontánní electrochemical reakce může být používána vytvářet elektrický aktuální, v buňkách electrochemical. Toto je východisko pro všechny baterie a palivové články. Například, plynný kyslík (O2) a vodík (H2) moci být kombinován v palivovém článku k vodě formy a energii (kombinace tepla a proudu, typicky).
Naopak, non-spontánní electrochemical reakce mohou být řízeny vpřed aplikací proudu u dostatečný napětí. elektrolýza vody do plynného kyslíku a vodíku je typický příklad.
Vidět také: činnostní série kovů, bioelectricity, electrochemical potenciální