Τι δημιουργεί ηλεκτρική ενέργεια από χημική ενέργεια;

Η διαδικασία που παράγει ηλεκτρική ενέργεια από χημική ενέργεια ονομάζεται Electrochemistry . Περιλαμβάνει τη μετατροπή της χημικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω redox αντιδράσεις (αντιδράσεις οξείδωσης μείωσης).

Εδώ είναι μια κατανομή:

* Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής: Αυτές οι αντιδράσεις περιλαμβάνουν τη μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ χημικών ειδών. Ένα είδος χάνει ηλεκτρόνια (οξείδωση) ενώ ένα άλλο κερδίζει ηλεκτρόνια (μείωση).

* ηλεκτροχημικά κύτταρα: Αυτές είναι συσκευές που χρησιμοποιούν αντιδράσεις οξειδοαναγωγής για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας. Αποτελούνται από δύο ηλεκτρόδια (άνοδο και κάθοδο) που βυθίζονται σε διάλυμα ηλεκτρολύτη.

* Άνοψη: Το ηλεκτρόδιο όπου εμφανίζεται οξείδωση, απελευθερώνοντας ηλεκτρόνια.

* Καθεάνα: Το ηλεκτρόδιο όπου συμβαίνει μείωση, αποδοχή ηλεκτρόνων.

* ηλεκτρολύτης: Μια λύση που επιτρέπει τη ροή των ιόντων, ολοκληρώνοντας το κύκλωμα.

Τύποι ηλεκτροχημικών κυττάρων:

* μπαταρίες: Αυτά είναι πρωτογενή κύτταρα που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μέσω χημικής αντίδρασης που δεν μπορεί να αντιστραφεί.

* Κύτταρα καυσίμου: Αυτά μετατρέπουν τη χημική ενέργεια ενός καυσίμου, όπως το υδρογόνο, σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω μιας συνεχούς διαδικασίας.

Πώς λειτουργεί:

1. Χημική ενέργεια: Η χημική ενέργεια αποθηκεύεται μέσα στα αντιδραστήρια σε ένα ηλεκτροχημικό κύτταρο.

2. Αντίδραση οξειδοαναγωγής: Όταν το κύκλωμα είναι πλήρες, εμφανίζεται μια αντίδραση οξειδοαναγωγής και τα ηλεκτρόνια ρέουν από την άνοδο στην κάθοδο.

3. ροή ηλεκτρονίων: Αυτή η ροή ηλεκτρονίων αποτελεί ηλεκτρικό ρεύμα.

4. Ηλεκτρική ενέργεια: Η χημική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τις συσκευές τροφοδοσίας.

Παραδείγματα:

* μπαταρίες: Τα κοινά παραδείγματα περιλαμβάνουν αλκαλικές μπαταρίες, μπαταρίες ιόντων λιθίου και μπαταρίες μολύβδου-οξέος.

* Κύτταρα καυσίμου: Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές όπως ηλεκτρικά οχήματα, διαστημικά σκάφη και φορητές γεννήτριες ισχύος.

Συνοπτικά, οι ηλεκτροχημικές διεργασίες εκμεταλλεύονται την ενέργεια που αποθηκεύεται σε χημικούς δεσμούς για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της κίνησης των ηλεκτρονίων κατά τη διάρκεια αντιδράσεων οξειδοαναγωγής. Αυτή η αρχή αποτελεί τη βάση των διαφόρων τεχνολογιών αποθήκευσης και παραγωγής ενέργειας.