Основные понятия, определения
Электрохимическими процессами называют процессы взаимного превращения химической и электрической форм энергии.
К электрохимическим процессам относятся:
1) возникновение разности потенциалов и, следовательно, постоянного электрического тока в результате протекания химической реакции.Устройства, в которых реализуется это явление, называют химическими источниками тока (например, гальванические элементы, аккумуляторы);
2) химические процессы, протекающие при пропускании постоянного электрического тока через электролит. Это явление называют электролизом, а устройства, в которых оно реализуется, – электролизерами.
Электрохимический процесс может быть обратимым, т.е. протекать в одном или другом направлении в зависимости от условий (примером такой обратимости являются разряд и заряд аккумулятора).
Простейшая электрохимическая система состоит из двух электродов и ионного проводника между ними. Для обеспечения работы системы электроды соединяют друг с другом металлическим проводником, называемым внешней цепью электрохимической системы. Ионным проводником служат растворы или расплавы электролитов, а также твердые электролиты. Электродами называют проводники, имеющие электронную проводимость и находящиеся в контакте с ионным проводником.
|
|
Реакции в электрохимических процессах являются гетерогенными, так как протекают на границе раздела фаз (например, металл/вода или металл/раствор соли). При этом происходит перенос заряда и вещества через границу раздела фаз «твердое вещество/жидкость».
В основе электрохимических процессов лежат окислительно-восстановительные реакции, которые, в отличие от обычных ОВР характеризуются пространственным разделением участников реакции
(окислителя и восстановителя) и направленным движением электронов и ионов.
Электрохимические процессы можно охарактеризовать количественно, используя законы Фарадея и понятие «электродный потенциал».