1。化学反応と電子移動:
* 酸化還元(レドックス)反応: 電気化学の中核は、化学種間で電子が伝達されるレドックス反応です。 1つの種は電子(酸化)を失い、もう1種は電子を獲得します(還元)。
* 電解質: これらの反応は、電解質内で発生します。電解質は、イオン(荷電粒子)が自由に移動できるようにすることで電気を伝導する物質です。例には、酸、塩基、または塩の溶液が含まれます。
2。電気化学セル:
* 電極: 電極は、電解質に浸漬された導電性材料です。それらは、酸化還元反応のサイトとして機能します。
* アノード: 酸化が発生する電極。
* カソード: 減少が発生する電極。
3。発電電力:
* 電子流: 酸化還元反応が発生すると、アノードの酸化プロセスから放出された電子は、外部回路を通ってカソードに移動し、そこで還元プロセスで消費されます。この電子の流れは、電流を構成します。
例:
* バッテリー: バッテリーは化学反応を使用して電気を生成します。たとえば、車のバッテリーは、電解質の鉛酸化物電極を使用して電流を使用して電流を作成します。
* 燃料電池: 燃料電池は、燃料(水素など)や酸素の連続供給を使用して、化学反応を通じて電気を生成します。
キーポイント:
* 化学ポテンシャルエネルギー: 反応物に保存されている化学エネルギーは、電気エネルギーに変換されます。
* 電圧: 電圧と呼ばれる電極間の電位差は、電子流の駆動力を決定します。
* 電流: 電子流量は電流として知られています。
要約すると、化学物質は電気化学セル内のレドックス反応中に放出されるエネルギーを活用して電気を生成し、電子を駆動して外部回路を流れます。