Sähkökemiassa

Sähkökemia on kemian ala, joka tutkii sähköisten ilmiöiden ja kemiallisten reaktioiden välistä suhdetta. Se tarkastelee, kuinka sähköenergia voi aiheuttaa kemiallisia muutoksia ja kuinka kemialliset reaktiot voivat tuottaa sähköenergiaa. Sähkökemialliset ilmiöt ilmenevät sähkökemiallisissa kennoissa, jotka ovat laitteita, joissa kemiallinen reaktio ja sähkövirta ovat kytkettyinä toisiinsa.

On olemassa kahdenlaisia sähkökemiallisia kennoja: galvaaniset kennot ja elektrolyyttikennot. Galvaanisissa kennoissa spontaanisti tapahtuva kemiallinen reaktio tuottaa sähkövirtaa. Esimerkiksi paristot ja akut ovat galvaanisia kennoja. Elektrolyyttikennoissa puolestaan sähkövirtaa käytetään ajamaan ei-spontaania kemiallista reaktiota. Elektrolyysi, metallien pinnoitus ja veden hajotus ovat esimerkkejä elektrolyyttikennojen sovelluksista.

Keskeisiä käsitteitä sähkökemiassa ovat hapettuminen ja pelkistyminen. Hapettumisessa atomi tai molekyyli menettää elektroneja, kun taas pelkistymisessä se vastaanottaa elektroneja. Nämä reaktiot tapahtuvat elektrodeilla, jotka ovat johtavia pintoja, joilla elektronien siirto tapahtuu. Anodi on elektrodi, jolla hapettuminen tapahtuu, ja katodi on elektrodi, jolla pelkistyminen tapahtuu. Sähkökemialla on lukuisia käytännön sovelluksia, kuten akkujen ja polttokennojen kehittäminen, korroosionesto ja erilaiset analyyttiset mittausmenetelmät.