Elektrokémia

Elektrokémie je vědní obor chemie, který zkoumá chemické procesy řízené elektrickým proudem. Základními jevy jsou redoxní reakce, v nichž se elektrony přenášejí mezi látkami prostřednictvím elektrochemických článků. Elektrodami bývají anoda a katoda; elektrolytem roztok či tavenina. Napětí elektrochemických systémů se vyjadřuje standardními potenciály a změny napětí se popisují Nernstovou rovnicí. Elektrokémie dělí na galvanické články, které vyrábějí energii, a elektrolytické články, které energii dodávají z vnějšího zdroje.

Dalšími oblastmi jsou elektrochemie analytická (voltametrie, potenciometrie) a elektrochemie materiálů (elektrody, elektrolyty, katalyzátory). Klíčové veličiny zahrnují elektrochemický potenciál, proud a hustotu proudu; pro výpočet reakcí se užívá E0 a Nernstovy rovnice. Mezi důležité procesy patří elektrolýza, elektroplating a korozní ochrana; elektroanalytická měření se využívají v diagnostice chemikálií.

Praktické aplikace zahrnují výrobu a skladování energie (baterie, palivové články, superkapacitory), elektrochemickou úpravu povrchů a chemickou výrobu elektrolýzou (chlor-alkalická výroba, výroba sodíku a chlóru). V analýzách se používá voltametrie a potenciometrie pro stanovení koncentrací a detekci biomolekul. Elektrokémie hraje významnou roli v korozní ochraně a materiálovém výzkumu. Historie sahá k Faradayovým zákonům a Nernstově rovnici; dnes jde o dynamický obor s širokými praktickými aplikacemi.