Elektrokimya, kimyasal reaksiyonlar ile elektrik enerjisi arasındaki ilişkiyi inceleyen bir bilim dalıdır. Temel olarak, redoks (indirgenme-yükseltgenme) reaksiyonlarının elektriksel enerji üretimi veya elektrik enerjisi kullanılarak kimyasal reaksiyonların gerçekleştirilmesi ile ilgilenir.
Temel Kavramlar:
Redoks Reaksiyonları: https://www.nedemek.page/kavramlar/redoks%20reaksiyonları: Bir atomun veya iyonun elektron kaybetmesi (yükseltgenme) ve başka bir atomun veya iyonun elektron kazanması (indirgenme) olaylarının eş zamanlı olarak gerçekleştiği kimyasal reaksiyonlardır. Elektrokimyanın temelini oluşturur.
Elektrotlar: https://www.nedemek.page/kavramlar/elektrot: Bir elektrolit çözeltisi ile temas halinde olan ve elektrik akımının geçişini sağlayan iletkenlerdir. Anot (yükseltgenmenin gerçekleştiği elektrot) ve Katot (indirgenmenin gerçekleştiği elektrot) olmak üzere ikiye ayrılır.
Elektrolitler: https://www.nedemek.page/kavramlar/elektrolit: İçerisinde iyonlar bulunduran ve bu iyonlar sayesinde elektrik akımını iletebilen çözeltilerdir. Asitler, bazlar ve tuzların sulu çözeltileri veya erimiş halleri elektrolit özelliği gösterir.
Elektrokimyasal Hücreler (Piller): https://www.nedemek.page/kavramlar/elektrokimyasal%20hücre: Kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine veya elektrik enerjisini kimyasal enerjiye dönüştüren düzeneklerdir. Galvanik hücreler (voltaik hücreler) ve elektrolitik hücreler olmak üzere iki ana türü vardır.
Galvanik Hücreler (Voltaik Hücreler): https://www.nedemek.page/kavramlar/galvanik%20hücre: Kendiliğinden gerçekleşen redoks reaksiyonları yoluyla kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren hücrelerdir. Pillerin çalışma prensibi bu hücrelere dayanır.
Elektrolitik Hücreler: https://www.nedemek.page/kavramlar/elektrolitik%20hücre: Dışarıdan elektrik enerjisi verilerek kendiliğinden gerçekleşmeyen redoks reaksiyonlarını gerçekleştiren hücrelerdir. Elektroliz işleminde kullanılırlar.
Elektroliz: https://www.nedemek.page/kavramlar/elektroliz: Elektrik enerjisi yardımıyla bir maddenin kimyasal olarak ayrıştırılması işlemidir. Örneğin, suyun hidrojen ve oksijene ayrılması.
Elektrot Potansiyeli: https://www.nedemek.page/kavramlar/elektrot%20potansiyeli: Bir elektrot ile elektrolit çözeltisi arasındaki potansiyel farkıdır. Standart elektrot potansiyeli, belirli koşullar altında (25°C ve 1 atm basınç) ölçülen potansiyeldir.
Nernst Eşitliği: https://www.nedemek.page/kavramlar/nernst%20eşitliği: Elektrot potansiyelinin, sıcaklık ve iyon konsantrasyonlarına bağlı olarak nasıl değiştiğini gösteren bir denklemdir.
Uygulama Alanları:
Elektrokimya, birçok farklı alanda uygulama alanı bulmaktadır:
Piller ve Yakıt Hücreleri: Taşınabilir elektronik cihazlardan elektrikli araçlara kadar birçok alanda enerji kaynağı olarak kullanılır.
Korozyon: Metallerin çevresel etkilerle aşınması olayının incelenmesi ve önlenmesi.
Elektrokaplama: Metallerin yüzeyini başka bir metalle kaplayarak korozyona karşı direnci artırmak veya estetik görünüm sağlamak.
Sensörler: Kimyasal maddelerin konsantrasyonunu ölçmek için kullanılan elektrokimyasal sensörler.
Endüstriyel Kimya: Metallerin eldesi, kimyasal sentezler ve atık su arıtma gibi birçok endüstriyel süreçte kullanılır.