ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ

ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ (Electrochemistry) అనేది విద్యుత్ పొటెన్షియల్ వ్యత్యాసం మరియు గుర్తించదగిన రసాయన మార్పు మధ్య సంబంధానికి సంబంధించిన భౌతిక రసాయన శాస్త్రం యొక్క ఒక విభాగం. ఈ చర్యలలో ఎలక్ట్రాన్లు ఎలక్ట్రానిక్ వాహక దశ (సాధారణంగా బాహ్య విద్యుత్ వలయం, కానీ ఎలక్ట్రోలెస్ ప్లేటింగ్ వంటి సందర్భాల్లో తప్పనిసరి కాదు) ద్వారా, అయానిక్ వాహక మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ఇన్సులేటింగ్ ఎలక్ట్రోలైట్ (లేదా ద్రావణంలోని అయానిక్ రసాయన జాతులు) ద్వారా వేరు చేయబడిన ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య కదులుతాయి. నానోస్కేల్లో ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ యొక్క ప్రత్యేకతను నానోఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ అని పిలుస్తారు.

ఒక రసాయన చర్య విద్యుత్ పొటెన్షియల్ వ్యత్యాసం ద్వారా ప్రేరేపించబడినప్పుడు, ఉదాహరణకు విద్యుద్విశ్లేషణ (electrolysis) లో, లేదా ఎలక్ట్రిక్ బ్యాటరీ లేదా ఫ్యూయల్ సెల్లో వలె రసాయన చర్య నుండి పొటెన్షియల్ వ్యత్యాసం ఏర్పడినప్పుడు, దానిని ఎలక్ట్రోకెమికల్ చర్య అని పిలుస్తారు. ఎలక్ట్రోకెమికల్ చర్యలలో, ఇతర రసాయన చర్యల వలె కాకుండా, ఎలక్ట్రాన్లు నేరుగా పరమాణువులు, అయాన్లు లేదా అణువుల మధ్య బదిలీ చేయబడవు, కానీ పైన పేర్కొన్న విద్యుత్ వలయం ద్వారా బదిలీ చేయబడతాయి. ఈ దృగ్విషయమే ఎలక్ట్రోకెమికల్ చర్యను సాంప్రదాయ రసాయన చర్య నుండి వేరు చేస్తుంది.

చరిత్ర

ప్రధాన వ్యాసం: ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ చరిత్ర

16వ–18వ శతాబ్దం

విద్యుత్ విషయాలపై అవగాహన 16వ శతాబ్దంలో ప్రారంభమైంది. ఈ శతాబ్దంలో, ఇంగ్లీష్ శాస్త్రవేత్త విలియం గిల్బర్ట్ 17 సంవత్సరాలు అయస్కాంతత్వం మరియు తక్కువ స్థాయిలో విద్యుత్తుపై ప్రయోగాలు చేశారు. అయస్కాంతాలపై చేసిన కృషికి, గిల్బర్ట్ "అయస్కాంతత్వ పితామహుడు"గా పిలువబడ్డారు. ఆయన అయస్కాంతాలను తయారు చేయడానికి మరియు బలపరచడానికి వివిధ పద్ధతులను కనుగొన్నారు.

1663లో, జర్మన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఒట్టో వాన్ గెరికే మొదటి విద్యుత్ జనరేటర్ను సృష్టించారు, ఇది యంత్రంలో ఘర్షణను ఉపయోగించడం ద్వారా స్థిర విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసింది. ఈ జనరేటర్ ఒక షాఫ్ట్‌పై అమర్చిన గాజు గోళం లోపల వేయబడిన పెద్ద సల్ఫర్ బంతితో చేయబడింది. బంతిని క్రాంక్ ద్వారా తిప్పారు మరియు బంతి తిరుగుతున్నప్పుడు ఒక ప్యాడ్‌ను దానిపై రుద్దినప్పుడు విద్యుత్ స్పార్క్ ఉత్పత్తి చేయబడింది. గోళాన్ని తొలగించి విద్యుత్తుతో ప్రయోగాల కోసం ఉపయోగించవచ్చు.

18వ శతాబ్దం మధ్య నాటికి ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త చార్లెస్ ఫ్రాంకోయిస్ డి సిస్టర్నే డూ ఫే రెండు రకాల స్థిర విద్యుత్తులను కనుగొన్నారు, మరియు సమానమైన ఆవేశాలు ఒకదానికొకటి వికర్షించుకుంటాయని, విభిన్న ఆవేశాలు ఆకర్షించుకుంటాయని గుర్తించారు. విద్యుత్తు రెండు ద్రవాలతో కూడి ఉంటుందని డూ ఫే ప్రకటించారు: "విట్రియస్" (గ్లాస్ కోసం లాటిన్ పదం నుండి), లేదా ధనాత్మక విద్యుత్; మరియు "రెసినస్" లేదా రుణాత్మక విద్యుత్. ఇది విద్యుత్ యొక్క ద్వి-ద్రవ సిద్ధాంతం, దీనిని శతాబ్దం చివరలో బెంజమిన్ ఫ్రాంక్లిన్ యొక్క ఏక-ద్రవ సిద్ధాంతం వ్యతిరేకించింది.

1785లో, చార్లెస్-అగస్టిన్ డి కులూమ్ స్థిర విద్యుత్ ఆకర్షణ నియమాన్ని అభివృద్ధి చేశారు, ఇది ఇంగ్లాండ్‌లో జోసెఫ్ ప్రీస్ట్లీ పేర్కొన్న విద్యుత్ వికర్షణ నియమాన్ని పరిశోధించే ప్రయత్నంలో భాగంగా వచ్చింది.

18వ శతాబ్దం చివరలో ఇటాలియన్ వైద్యుడు మరియు శరీర నిర్మాణ శాస్త్రవేత్త లుయిగి గాల్వానీ 1791లో తన వ్యాసం "De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius" (కండరాల కదలికపై విద్యుత్ ప్రభావంపై వ్యాఖ్యానం) ద్వారా రసాయన చర్యలకు మరియు విద్యుత్తుకు మధ్య వారధిని ఏర్పరిచి ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీకి నాంది పలికారు, ఇందులో ఆయన జీవ రూపాలపై "నరాల-విద్యుత్ పదార్థం"ను ప్రతిపాదించారు.

తన వ్యాసంలో గాల్వానీ జంతు కణజాలం అంతర్లీనంగా ఒక ప్రాణ శక్తిని కలిగి ఉంటుందని ముగించారు, దీనిని ఆయన "జంతు విద్యుత్" అని పిలిచారు, ఇది లోహపు ప్రోబ్స్ ద్వారా విస్తరించిన నరాలు మరియు కండరాలను ఉత్తేజపరిచింది. ఈ కొత్త శక్తి మెరుపు లేదా ఎలక్ట్రిక్ ఈల్ మరియు టార్పెడో రే ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన "సహజ" రూపంతో పాటు, ఘర్షణ (అంటే స్థిర విద్యుత్) ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన "కృత్రిమ" రూపానికి అదనంగా ఒక రకమైన విద్యుత్తు అని ఆయన నమ్మారు.

గాల్వానీ సహచర శాస్త్రవేత్తలు సాధారణంగా ఆయన అభిప్రాయాలను అంగీకరించారు, కానీ అలెశాండ్రో వోల్టా "జంతు విద్యుత్ ద్రవం" అనే ఆలోచనను తిరస్కరించారు, కప్ప కాళ్లు లోహపు స్వభావం, కూర్పు మరియు పరిమాణంలోని వ్యత్యాసాలకు ప్రతిస్పందిస్తాయని సమాధానమిచ్చారు. గాల్వానీ దీనిని ఒకే పదార్థంతో చేసిన రెండు ముక్కలతో కండరాల చర్యను పొందడం ద్వారా ఖండించారు. అయినప్పటికీ, వోల్టా ప్రయోగాలు ఆయనను మొదటి ఆచరణాత్మక బ్యాటరీని అభివృద్ధి చేయడానికి దారితీశాయి, ఇది జింక్ యొక్క సాపేక్షంగా అధిక శక్తిని (బలహీనమైన బంధం) ఉపయోగించుకుంది మరియు ఆ సమయంలో తెలిసిన ఇతర పరికరాల కంటే ఎక్కువ కాలం విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని అందించగలదు.

19వ శతాబ్దం

1800లో, విలియం నికల్సన్ మరియు జోహాన్ విల్హెల్మ్ రిట్టర్ వోల్టా బ్యాటరీని ఉపయోగించి విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా నీటిని హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్గా విడగొట్టడంలో విజయం సాధించారు. ఆ తర్వాత వెంటనే రిట్టర్ ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ ప్రక్రియను కనుగొన్నారు. విద్యుద్విశ్లేషణ ప్రక్రియలో నిక్షిప్తమైన లోహం మరియు ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆక్సిజన్ పరిమాణం ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య దూరంపై ఆధారపడి ఉంటుందని కూడా ఆయన గమనించారు. 1801 నాటికి, రిట్టర్ థర్మోఎలెక్ట్రిక్ ప్రవాహాలను గమనించారు మరియు థామస్ జోహాన్ సీబెక్ ద్వారా థర్మోఎలెక్ట్రిసిటీ ఆవిష్కరణను ముందే ఊహించారు.

1810ల నాటికి, విలియం హైడ్ వోలాస్టన్ గాల్వానిక్ సెల్లో మెరుగుదలలు చేశారు. సర్ హంఫ్రీ డేవీ విద్యుద్విశ్లేషణతో చేసిన కృషి సాధారణ ఎలక్ట్రోలైటిక్ సెల్లలో విద్యుత్ ఉత్పత్తి రసాయన చర్య ఫలితమని మరియు వ్యతిరేక ఆవేశం గల పదార్థాల మధ్య రసాయన కలయిక జరుగుతుందని నిర్ధారించడానికి దారితీసింది. ఈ కృషి 1808లో వాటి కరిగిన లవణాల విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా లోహ సోడియం మరియు పొటాషియం, మరియు వాటి నుండి క్షార మృత్తిక లోహాలను వేరు చేయడానికి నేరుగా దారితీసింది.

హన్స్ క్రిస్టియన్ ఓర్స్టెడ్ 1820లో విద్యుత్ ప్రవాహాల అయస్కాంత ప్రభావాన్ని కనుగొనడం వెంటనే ఒక యుగపు మార్పుగా గుర్తించబడింది, అయితే ఆయన విద్యుదయస్కాంతత్వంపై తదుపరి పనిని ఇతరులకు వదిలివేశారు. ఆండ్రీ-మేరీ ఆంపియర్ వెంటనే ఓర్స్టెడ్ ప్రయోగాన్ని పునరావృతం చేశారు మరియు వాటిని గణితశాస్త్రపరంగా రూపొందించారు.

1821లో, ఎస్టోనియన్-జర్మన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త థామస్ జోహాన్ సీబెక్ కీళ్ల మధ్య ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం ఉన్నప్పుడు రెండు భిన్నమైన లోహాల జంక్షన్ పాయింట్ల మధ్య విద్యుత్ పొటెన్షియల్‌ను ప్రదర్శించారు.

1827లో, జర్మన్ శాస్త్రవేత్త జార్జ్ ఓమ్ తన ప్రసిద్ధ పుస్తకం "Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet" (గాల్వానిక్ సర్క్యూట్ గణితశాస్త్రపరంగా పరిశోధించబడింది)లో తన నియమాన్ని వ్యక్తం చేశారు, ఇందులో ఆయన విద్యుత్ యొక్క పూర్తి సిద్ధాంతాన్ని అందించారు.

1832లో, మైఖేల్ ఫెరడే ప్రయోగాలు ఆయనను ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ యొక్క రెండు నియమాలను పేర్కొనేలా చేశాయి. 1836లో, జాన్ డేనియల్ ఒక ప్రాథమిక సెల్‌ను కనుగొన్నారు, ఇది ధనాత్మక ఎలక్ట్రోడ్ సమీపంలోని ద్రావణంలోకి రాగి అయాన్లను ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా పోలరైజేషన్ సమస్యను పరిష్కరించింది, తద్వారా హైడ్రోజన్ వాయువు ఉత్పత్తిని తొలగించింది. ఇతర ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద, అమాల్గమేటెడ్ జింక్ (అంటే పాదరసంతో మిశ్రమం చేయబడిన జింక్) అధిక వోల్టేజీని ఉత్పత్తి చేస్తుందని తదుపరి ఫలితాలు వెల్లడించాయి.

విలియం రాబర్ట్ గ్రోవ్ 1839లో మొదటి ఫ్యూయల్ సెల్ను తయారు చేశారు. 1846లో, విల్హెల్మ్ ఎడ్వర్డ్ వెబర్ ఎలక్ట్రోడైనమోమీటర్ను అభివృద్ధి చేశారు. 1868లో, జార్జెస్ లెక్‌లాంచే ఒక కొత్త సెల్‌ను పేటెంట్ పొందారు, ఇది చివరికి ప్రపంచంలోనే మొదటి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడిన బ్యాటరీ, జింక్-కార్బన్ సెల్కు పూర్వగామిగా మారింది.

స్వాంటే అర్హీనియస్ 1884లో Recherches sur la conductibilité galvanique des électrolytes (ఎలక్ట్రోలైట్ల గాల్వానిక్ వాహకతపై పరిశోధనలు)పై తన థీసిస్‌ను ప్రచురించారు. తన ఫలితాల నుండి, రచయిత ఎలక్ట్రోలైట్లు, నీటిలో కరిగినప్పుడు, విద్యుత్ పరంగా వ్యతిరేక ధనాత్మక మరియు రుణాత్మక అయాన్లుగా వివిధ స్థాయిలలో విడిపోతాయని లేదా విడిపోతాయని ముగించారు.

1886లో, పాల్ హెరోల్ట్ మరియు చార్లెస్ మార్టిన్ హాల్ కరిగిన అల్యూమినా యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణను ఉపయోగించి అల్యూమినియంను పొందడానికి ఒక సమర్థవంతమైన పద్ధతిని (హాల్-హెరోల్ట్ ప్రక్రియ) అభివృద్ధి చేశారు.

1894లో, ఫ్రెడ్రిక్ ఓస్ట్వాల్డ్ సేంద్రీయ ఆమ్లాల యొక్క వాహకత మరియు ఎలక్ట్రోలైటిక్ వియోగంపై ముఖ్యమైన అధ్యయనాలను ముగించారు.

వాల్టర్ హెర్మన్ నెర్నస్ట్ 1888లో వోల్టాయిక్ సెల్ యొక్క ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేశారు. 1889లో, ఉత్పత్తి చేయబడిన వోల్టేజ్ యొక్క లక్షణాలను వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేసే రసాయన చర్యలో ఫ్రీ ఎనర్జీ మార్పును లెక్కించడానికి ఎలా ఉపయోగించవచ్చో ఆయన చూపించారు. ఆయన ఒక సమీకరణాన్ని నిర్మించారు, దీనిని నెర్నస్ట్ సమీకరణం అని పిలుస్తారు, ఇది సెల్ యొక్క వోల్టేజ్‌ను దాని లక్షణాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.

1898లో, ఫ్రిట్జ్ హేబర్ కాథోడ్ వద్ద పొటెన్షియల్ స్థిరంగా ఉంచినట్లయితే విద్యుద్విశ్లేషణ ప్రక్రియల నుండి ఖచ్చితమైన తగ్గింపు ఉత్పత్తులు రాగలవని చూపించారు. 1898లో, ఆయన కాథోడ్ వద్ద నైట్రోబెంజీన్ తగ్గింపును దశలవారీగా వివరించారు మరియు ఇది ఇతర సారూప్య తగ్గింపు ప్రక్రియలకు నమూనాగా మారింది.

20వ శతాబ్దం

1902లో, ది ఎలక్ట్రోకెమికల్ సొసైటీ (ECS) స్థాపించబడింది.

1909లో, రాబర్ట్ ఆండ్రూస్ మిలికాన్ ఒకే ఎలక్ట్రాన్ ద్వారా మోసుకెళ్ళే విద్యుత్ ఆవేశాన్ని నిర్ణయించడానికి ప్రయోగాల శ్రేణిని (చూడండి ఆయిల్ డ్రాప్ ప్రయోగం) ప్రారంభించారు. 1911లో, హార్వే ఫ్లెచర్, మిలికాన్‌తో కలిసి పనిచేస్తూ, మిలికాన్ ఉపయోగించిన నీటి బిందువులకు బదులుగా, త్వరగా ఆవిరైపోయే నూనె బిందువులను ఉపయోగించి ఎలక్ట్రాన్ ఆవేశాన్ని కొలవడంలో విజయం సాధించారు. ఒక రోజులో ఫ్లెచర్ ఎలక్ట్రాన్ ఆవేశాన్ని అనేక దశాంశ స్థానాల వరకు కొలిచారు.

1923లో, జోహన్నెస్ నికోలస్ బ్రోన్‌స్టెడ్ మరియు మార్టిన్ లారీ ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు ఎలా ప్రవర్తిస్తాయనే దానిపై ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రాతిపదికను ఉపయోగించి ప్రాథమికంగా ఒకే సిద్ధాంతాన్ని ప్రచురించారు.

1937లో, ఆర్నే టిసెలియస్ మొదటి అధునాతన ఎలక్ట్రోఫోరేటిక్ పరికరాన్ని అభివృద్ధి చేశారు. కొన్ని సంవత్సరాల తర్వాత, ప్రోటీన్ ఎలక్ట్రోఫోరేసిస్లో ఆయన చేసిన కృషికి 1948 నోబెల్ బహుమతి లభించింది.

ఒక సంవత్సరం తర్వాత, 1949లో, ఇంటర్నేషనల్ సొసైటీ ఆఫ్ ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ (ISE) స్థాపించబడింది.

1960–1970ల నాటికి క్వాంటం ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీని రెవాజ్ డోగోనాడ్జ్ మరియు ఆయన విద్యార్థులు అభివృద్ధి చేశారు.

సూత్రాలు

ఆక్సీకరణ మరియు తగ్గింపు

ప్రధాన వ్యాసం: రెడాక్స్

"రెడాక్స్" అనే పదం తగ్గింపు-ఆక్సీకరణ (reduction-oxidation)కు సంక్షిప్త రూపం. ఇది అణువు లేదా అయాన్ నుండి లేదా దానికి ఎలక్ట్రాన్ బదిలీని కలిగి ఉన్న ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియలను సూచిస్తుంది, ఇది దాని ఆక్సీకరణ స్థితిని మారుస్తుంది. ఈ చర్య బాహ్య వోల్టేజ్ ప్రయోగం ద్వారా లేదా రసాయన శక్తి విడుదల ద్వారా సంభవించవచ్చు. ఆక్సీకరణ మరియు తగ్గింపు ఎలక్ట్రోకెమికల్ చర్యలో పాల్గొనే పరమాణువులు, అయాన్లు లేదా అణువులలో జరిగే ఆక్సీకరణ స్థితి మార్పును వివరిస్తాయి. అధికారికంగా, ఆక్సీకరణ స్థితి అనేది ఒక పరమాణువుకు ఉండే ఊహాజనిత విద్యుత్ ఆవేశం, ఒకవేళ వేర్వేరు మూలకాల పరమాణువులతో అన్ని బంధాలు 100% అయానిక్ బంధం అయితే. మరొక పరమాణువు లేదా అయాన్‌కు ఎలక్ట్రాన్‌ను ఇచ్చే పరమాణువు లేదా అయాన్ దాని ఆక్సీకరణ స్థితిని పెంచుకుంటుంది, మరియు రుణాత్మక ఆవేశం గల ఎలక్ట్రాన్‌ను స్వీకరించేది దాని ఆక్సీకరణ స్థితిని తగ్గించుకుంటుంది.

ఉదాహరణకు, పరమాణు సోడియం పరమాణు క్లోరిన్తో చర్య జరిపినప్పుడు, సోడియం ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ను దానం చేసి +1 ఆక్సీకరణ స్థితిని పొందుతుంది. క్లోరిన్ ఎలక్ట్రాన్‌ను స్వీకరిస్తుంది మరియు దాని ఆక్సీకరణ స్థితి -1కి తగ్గుతుంది. ఆక్సీకరణ స్థితి యొక్క గుర్తు (ధనాత్మక/రుణాత్మక) వాస్తవానికి ప్రతి అయాన్ యొక్క విద్యుత్ ఆవేశం విలువకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. భిన్నంగా ఆవేశం పొందిన సోడియం మరియు క్లోరిన్ అయాన్ల ఆకర్షణే అవి అయానిక్ బంధాన్ని ఏర్పరచడానికి కారణం.

ఒక పరమాణువు లేదా అణువు నుండి ఎలక్ట్రాన్ల కోల్పోవడాన్ని ఆక్సీకరణ అని, మరియు ఎలక్ట్రాన్ల లాభాన్ని తగ్గింపు అని పిలుస్తారు. దీనిని జ్ఞాపకశక్తి పరికరాల ద్వారా సులభంగా గుర్తుంచుకోవచ్చు. అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన వాటిలో రెండు "OIL RIG" (Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain - ఆక్సీకరణ అంటే కోల్పోవడం, తగ్గింపు అంటే పొందడం) మరియు "LEO" ది లయన్ సేస్ "GER" (Lose Electrons: Oxidation, Gain Electrons: Reduction - ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోవడం: ఆక్సీకరణ, ఎలక్ట్రాన్లను పొందడం: తగ్గింపు). ఆక్సీకరణ మరియు తగ్గింపు ఎల్లప్పుడూ జంటగా జరుగుతాయి, తద్వారా ఒక జాతి ఆక్సీకరణం చెందినప్పుడు మరొకటి తగ్గింపు చెందుతుంది. అధిక ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ వ్యత్యాసాలు ఉన్న పరమాణువుల మధ్య ఎలక్ట్రాన్లు పంచుకోబడే సందర్భాల్లో (సహసంయోజక బంధాలు), ఆక్సీకరణ స్థితిని నిర్ణయించేటప్పుడు ఎలక్ట్రాన్ అత్యధిక ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ ఉన్న పరమాణువుకు కేటాయించబడుతుంది.

ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోయే పరమాణువు లేదా అణువును రిడ్యూసింగ్ ఏజెంట్ లేదా రిడక్టెంట్ అని పిలుస్తారు, మరియు ఎలక్ట్రాన్లను స్వీకరించే పదార్థాన్ని ఆక్సిడైజింగ్ ఏజెంట్ లేదా ఆక్సిడెంట్ అని పిలుస్తారు. అందువల్ల, ఆక్సిడైజింగ్ ఏజెంట్ ఎల్లప్పుడూ చర్యలో తగ్గింపు చెందుతుంది; రిడ్యూసింగ్ ఏజెంట్ ఎల్లప్పుడూ ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. ఆక్సిజన్ ఒక సాధారణ ఆక్సిడైజింగ్ ఏజెంట్, కానీ అది మాత్రమే కాదు. పేరు ఉన్నప్పటికీ, ఆక్సీకరణ చర్యలో ఆక్సిజన్ ఉండవలసిన అవసరం లేదు. వాస్తవానికి, ఒక మంట ఆక్సిజన్ కాకుండా ఇతర ఆక్సిడెంట్ ద్వారా కూడా మండుతుంది; ఫ్లోరిన్ మంటలు తరచుగా ఆర్పలేనివి, ఎందుకంటే ఫ్లోరిన్ ఆక్సిజన్ కంటే బలమైన ఆక్సిడెంట్ (ఇది బలహీనమైన బంధాన్ని మరియు అధిక ఎలక్ట్రోనెగటివిటీని కలిగి ఉంటుంది, అందువల్ల ఎలక్ట్రాన్లను మరింత మెరుగ్గా స్వీకరిస్తుంది).

ఆక్సిజన్‌తో కూడిన చర్యల కోసం, ఆక్సిజన్ లాభం అంటే ఆక్సిజన్ జోడించబడిన పరమాణువు లేదా అణువు యొక్క ఆక్సీకరణ (మరియు ఆక్సిజన్ తగ్గింపు చెందుతుంది). బ్యూటేన్ లేదా ఇథనాల్ వంటి సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలో, హైడ్రోజన్ కోల్పోవడం అంటే అది కోల్పోయిన అణువు యొక్క ఆక్సీకరణ (మరియు హైడ్రోజన్ తగ్గింపు చెందుతుంది). ఇది ఎందుకంటే హైడ్రోజన్ అలోహాలతో సహసంయోజక బంధాలలో తన ఎలక్ట్రాన్‌ను దానం చేస్తుంది కానీ అది కోల్పోయినప్పుడు ఎలక్ట్రాన్‌ను తనతో పాటు తీసుకువెళుతుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, ఆక్సిజన్ కోల్పోవడం లేదా హైడ్రోజన్ పొందడం అంటే తగ్గింపు.

రెడాక్స్ చర్యలను సమతుల్యం చేయడం

ప్రధాన వ్యాసం: రసాయన సమీకరణం నీటిలో ఎలక్ట్రోకెమికల్ చర్యలను అయాన్-ఎలక్ట్రాన్ పద్ధతిని ఉపయోగించి బాగా విశ్లేషించవచ్చు, ఇక్కడ H⁺, OH⁻ అయాన్, H₂O మరియు ఎలక్ట్రాన్లు (ఆక్సీకరణ మార్పులను భర్తీ చేయడానికి) సెల్ యొక్క హాఫ్-రియాక్షన్లకు ఆక్సీకరణ మరియు తగ్గింపు కోసం జోడించబడతాయి.

ఆమ్ల మాధ్యమం

ఆమ్ల మాధ్యమంలో, ప్రతి హాఫ్-రియాక్షన్ను సమతుల్యం చేయడానికి H⁺ అయాన్లు మరియు నీరు జోడించబడతాయి. ఉదాహరణకు, మాంగనీస్ సోడియం బిస్మతేట్తో చర్య జరిపినప్పుడు.

సమతుల్యం కాని చర్య: Mn²⁺జల ద్రావణం + NaBiO₃ఘనపదార్థం → Bi³⁺జల ద్రావణం + −జల ద్రావణం

ఆక్సీకరణ: 4 H₂Oద్రవం + Mn²⁺జల ద్రావణం → −జల ద్రావణం + 8 H⁺జల ద్రావణం + 5 e⁻

తగ్గింపు: 2 e⁻ + 6 H⁺జల ద్రావణం + −ఘనపదార్థం → Bi³⁺జల ద్రావణం + 3 H₂Oద్రవం

చివరగా, స్టోయికియోమెట్రిక్ గుణకాలను గుణించడం ద్వారా చర్య సమతుల్యం చేయబడుతుంది, తద్వారా రెండు హాఫ్ రియాక్షన్లలోని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య సరిపోలుతుంది

8 H₂Oద్రవం + 2 Mn²⁺జల ద్రావణం → 2 −జల ద్రావణం + 16 H⁺జల ద్రావణం + 10 e⁻

10 e⁻ + 30 H⁺జల ద్రావణం + 5 −ఘనపదార్థం → 5 Bi³⁺జల ద్రావణం + 15 H₂Oద్రవం

మరియు ఫలిత హాఫ్ రియాక్షన్లను జోడించడం ద్వారా సమతుల్య చర్య వస్తుంది:

14 H⁺జల ద్రావణం + 2 Mn²⁺జల ద్రావణం + 5 NaBiO₃ఘనపదార్థం → 7 H₂Oద్రవం + 2 −జల ద్రావణం + 5 Bi³⁺జల ద్రావణం + 5 Na⁺జల ద్రావణం

క్షార మాధ్యమం

క్షార మాధ్యమంలో, ప్రతి హాఫ్-రియాక్షన్‌ను సమతుల్యం చేయడానికి OH⁻ అయాన్లు మరియు నీరు జోడించబడతాయి. ఉదాహరణకు, పొటాషియం పర్మాంగనేట్ మరియు సోడియం సల్ఫైట్ మధ్య చర్యలో:

సమతుల్యం కాని చర్య: KMnO₄ + Na₂SO₃ + H₂O → MnO₂ + Na₂SO₄ + KOH

తగ్గింపు: 3 e⁻ + 2 H₂O + − → MnO₂ + 4 OH⁻

ఆక్సీకరణ: 2 OH⁻ + 2− → 2− + H₂O + 2 e⁻

ఇక్కడ, 'స్పెక్టేటర్ అయాన్లు' (K⁺, Na⁺) హాఫ్-రియాక్షన్ల నుండి తొలగించబడ్డాయి. స్టోయికియోమెట్రిక్ గుణకాలను గుణించడం ద్వారా రెండు హాఫ్ రియాక్షన్లలోని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య సరిపోలుతుంది:

6 e⁻ + 4 H₂O + 2 − → 2 MnO₂ + 8 OH⁻

6 OH⁻ + 3 2− → 3 2− + 3 H₂O + 6 e⁻

సమతుల్య మొత్తం చర్య పొందబడుతుంది:

2 KMnO₄ + 3 Na₂SO₃ + H₂O → 2 MnO₂ + 3 Na₂SO₄ + 2 KOH

తటస్థ మాధ్యమం

ఆమ్ల మాధ్యమంలో ఉపయోగించిన అదే విధానాన్ని వర్తింపజేయవచ్చు, ఉదాహరణకు, ప్రొపేన్ యొక్క పూర్తి దహనాన్ని సమతుల్యం చేయడానికి:

సమతుల్యం కాని చర్య: C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O

తగ్గింపు: 4 H⁺ + O₂ + 4 e⁻ → 2 H₂O

ఆక్సీకరణ: 6 H₂O + C₃H₈ → 3 CO₂ + 20 e⁻ + 20 H⁺

స్టోయికియోమెట్రిక్ గుణకాలను గుణించడం ద్వారా రెండు హాఫ్ రియాక్షన్లలోని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య సరిపోలుతుంది:

20 H⁺ + 5 O₂ + 20 e⁻ → 10 H₂O

6 H₂O + C₃H₈ → 3 CO₂ + 20 e⁻ + 20 H⁺

సమతుల్య సమీకరణం పొందబడుతుంది:

C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O

ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెల్స్

ప్రధాన వ్యాసం: ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెల్

ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెల్ అనేది స్వచ్ఛంద రెడాక్స్ చర్య ద్వారా విడుదలయ్యే శక్తి నుండి విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేసే పరికరం. ఈ రకమైన సెల్‌లో గాల్వానిక్ సెల్ లేదా వోల్టాయిక్ సెల్ ఉంటాయి, ఇవి లుయిగి గాల్వానీ మరియు అలెశాండ్రో వోల్టా పేర్ల మీద పెట్టబడ్డాయి, వీరిద్దరూ 18వ శతాబ్దం చివరలో రసాయన చర్యలు మరియు విద్యుత్ ప్రవాహంపై ప్రయోగాలు చేసిన శాస్త్రవేత్తలు.

ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెల్స్ రెండు వాహక ఎలక్ట్రోడ్లను (ఆనోడ్ మరియు కాథోడ్) కలిగి ఉంటాయి. ఆనోడ్ అనేది ఆక్సీకరణ జరిగే ఎలక్ట్రోడ్ మరియు కాథోడ్ అనేది తగ్గింపు జరిగే ఎలక్ట్రోడ్. ఎలక్ట్రోడ్లను లోహాలు, సెమీకండక్టర్లు, గ్రాఫైట్ మరియు వాహక పాలిమర్లు వంటి తగినంత వాహక పదార్థాలతో తయారు చేయవచ్చు. ఈ ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య ఎలక్ట్రోలైట్ ఉంటుంది, ఇది స్వేచ్ఛగా కదలగల అయాన్లను కలిగి ఉంటుంది.

గాల్వానిక్ సెల్ రెండు వేర్వేరు లోహపు ఎలక్ట్రోడ్లను ఉపయోగిస్తుంది, ప్రతిదీ ఒక ఎలక్ట్రోలైట్‌లో ఉంటుంది, ఇక్కడ ధనాత్మక ఆవేశం గల అయాన్లు ఎలక్ట్రోడ్ లోహం యొక్క ఆక్సీకరణ రూపం. ఒక ఎలక్ట్రోడ్ ఆక్సీకరణకు (ఆనోడ్) మరియు మరొకటి తగ్గింపుకు (కాథోడ్) లోనవుతుంది. ఆనోడ్ యొక్క లోహం ఆక్సీకరణం చెందుతుంది, 0 ఆక్సీకరణ స్థితి (ఘన రూపంలో) నుండి ధనాత్మక ఆక్సీకరణ స్థితికి వెళ్లి అయాన్‌గా మారుతుంది. కాథోడ్ వద్ద, ద్రావణంలోని లోహ అయాన్ కాథోడ్ నుండి ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్లను స్వీకరిస్తుంది మరియు అయాన్ యొక్క ఆక్సీకరణ స్థితి 0కి తగ్గుతుంది. ఇది కాథోడ్ వద్ద ఎలక్ట్రోడిపాజిట్ అయ్యే ఘన లోహాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. రెండు ఎలక్ట్రోడ్లు ఒకదానికొకటి విద్యుత్ పరంగా అనుసంధానించబడాలి, ఇది ఆనోడ్ లోహం నుండి ఎలక్ట్రాన్లు బయలుదేరి ఈ కనెక్షన్ ద్వారా కాథోడ్ ఉపరితలంపై ఉన్న అయాన్ల వైపు ప్రవహించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం ఒక విద్యుత్ ప్రవాహం, దీనిని మోటార్‌ను తిప్పడానికి లేదా లైట్‌కు శక్తినివ్వడానికి వంటి పనుల కోసం ఉపయోగించవచ్చు.

జింక్ మరియు రాగి ఎలక్ట్రోడ్లను వరుసగా జింక్ సల్ఫేట్ మరియు కాపర్ సల్ఫేట్లో ముంచిన గాల్వానిక్ సెల్‌ను డేనియల్ సెల్ అని పిలుస్తారు.

డేనియల్ సెల్‌లోని హాఫ్ రియాక్షన్లు క్రింది విధంగా ఉంటాయి:

జింక్ ఎలక్ట్రోడ్ (ఆనోడ్): Znఘనపదార్థం → Zn²⁺జల ద్రావణం + 2 e⁻

రాగి ఎలక్ట్రోడ్ (కాథోడ్): Cu²⁺జల ద్రావణం + 2 e⁻ → Cuఘనపదార్థం

ఈ ఉదాహరణలో, ఆనోడ్ అనేది జింక్ లోహం, ఇది ఆక్సీకరణం చెంది (ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోయి) ద్రావణంలో జింక్ అయాన్లను ఏర్పరుస్తుంది, మరియు రాగి అయాన్లు రాగి లోహపు ఎలక్ట్రోడ్ నుండి ఎలక్ట్రాన్లను స్వీకరిస్తాయి మరియు అయాన్లు రాగి కాథోడ్ వద్ద ఎలక్ట్రోడిపాజిట్‌గా నిక్షిప్తమవుతాయి. ఈ సెల్ ఒక సాధారణ బ్యాటరీని ఏర్పరుస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది బాహ్య కనెక్షన్ ద్వారా ఆనోడ్ నుండి కాథోడ్‌కు విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని స్వచ్ఛందంగా ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ చర్యను వోల్టేజ్ ప్రయోగించడం ద్వారా రివర్స్‌లో నడపవచ్చు, దీని ఫలితంగా ఆనోడ్ వద్ద జింక్ లోహం నిక్షిప్తమవుతుంది మరియు కాథోడ్ వద్ద రాగి అయాన్లు ఏర్పడతాయి.

పూర్తి విద్యుత్ వలయాన్ని అందించడానికి, ఎలక్ట్రాన్ వాహక మార్గంతో పాటు ఆనోడ్ మరియు కాథోడ్ ఎలక్ట్రోలైట్ల మధ్య అయానిక్ వాహక మార్గం కూడా ఉండాలి. సరళమైన అయానిక్ వాహక మార్గం ద్రవ జంక్షన్‌ను అందించడం. రెండు ఎలక్ట్రోలైట్ల మధ్య మిక్సింగ్‌ను నివారించడానికి, ద్రవ జంక్షన్‌ను పోరస్ ప్లగ్ ద్వారా అందించవచ్చు, ఇది ఎలక్ట్రోలైట్ మిక్సింగ్‌ను తగ్గించేటప్పుడు అయాన్ ప్రవాహాన్ని అనుమతిస్తుంది. ఎలక్ట్రోలైట్ల మిక్సింగ్‌ను మరింత తగ్గించడానికి, సాల్ట్ బ్రిడ్జ్ను ఉపయోగించవచ్చు, ఇది తలక్రిందులుగా ఉన్న U-ట్యూబ్‌లో ఎలక్ట్రోలైట్ సంతృప్త జెల్‌ను కలిగి ఉంటుంది. రుణాత్మక ఆవేశం గల ఎలక్ట్రాన్లు ఈ వలయం చుట్టూ ఒక దిశలో ప్రవహిస్తున్నప్పుడు, ధనాత్మక ఆవేశం గల లోహ అయాన్లు ఎలక్ట్రోలైట్‌లో వ్యతిరేక దిశలో ప్రవహిస్తాయి.

ఒక వోల్టమీటర్ ఆనోడ్ మరియు కాథోడ్ మధ్య విద్యుత్ పొటెన్షియల్ మార్పును కొలవగలదు.

ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెల్ వోల్టేజ్‌ను ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ లేదా emf అని కూడా పిలుస్తారు.

ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెల్‌లో ఎలక్ట్రాన్ల మార్గాన్ని గుర్తించడానికి సెల్ రేఖాచిత్రాన్ని ఉపయోగించవచ్చు. ఉదాహరణకు, డేనియల్ సెల్ యొక్క సెల్ రేఖాచిత్రం ఇక్కడ ఉంది:

Znఘనపదార్థం | Zn²⁺ (1 M) || Cu²⁺ (1 M) | Cuఘనపదార్థం

మొదట, ఆనోడ్ (Zn) వద్ద ఆక్సీకరణం చెందాల్సిన లోహం యొక్క తగ్గింపు రూపం వ్రాయబడుతుంది. ఇది దాని ఆక్సీకరణ రూపం నుండి నిలువు గీత ద్వారా వేరు చేయబడుతుంది, ఇది దశల మధ్య పరిమితిని (ఆక్సీకరణ మార్పులు) సూచిస్తుంది. డబుల్ నిలువు గీతలు సెల్‌పై సెలైన్ బ్రిడ్జ్‌ను సూచిస్తాయి. చివరగా, కాథోడ్ వద్ద తగ్గింపు చెందాల్సిన లోహం యొక్క ఆక్సీకరణ రూపం వ్రాయబడుతుంది, ఇది నిలువు గీత ద్వారా దాని తగ్గింపు రూపం నుండి వేరు చేయబడుతుంది. ఖచ్చితమైన సెల్ పొటెన్షియల్‌ను నిర్ణయించడంలో ఎలక్ట్రోలైట్ గాఢత ఒక ముఖ్యమైన వేరియబుల్ కాబట్టి అది ఇవ్వబడింది.

ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్

ప్రధాన వ్యాసం: ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్

సెల్ పొటెన్షియల్‌ను అంచనా వేయడానికి, ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ పట్టికలు అందుబాటులో ఉన్నాయి. ఇటువంటి పట్టికలు ప్రామాణిక హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రోడ్ (SHE)కు సూచించబడతాయి. ప్రామాణిక హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రోడ్ ఈ చర్యకు లోనవుతుంది

2 H⁺జల ద్రావణం + 2 e⁻ → H₂

ఇది తగ్గింపుగా చూపబడింది కానీ, వాస్తవానికి, SHE ఇతర ఎలక్ట్రోడ్/ఎలక్ట్రోలైట్ కలయిక యొక్క సాపేక్ష ఆక్సీకరణ/తగ్గింపు పొటెన్షియల్‌ను బట్టి ఆనోడ్ లేదా కాథోడ్‌గా పనిచేయగలదు. SHEలో ప్రామాణికం అనే పదానికి 1 atm పీడనం వద్ద ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా బుడగలు వచ్చే హైడ్రోజన్ వాయువు సరఫరా మరియు 1కి సమానమైన H⁺ యాక్టివిటీ (సాధారణంగా [H⁺] = 1 mol/లీటర్, అంటే pH = 0 అని భావించబడుతుంది) కలిగిన ఆమ్ల ఎలక్ట్రోలైట్ అవసరం.

SHE ఎలక్ట్రోడ్‌ను సాల్ట్ బ్రిడ్జ్ మరియు బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా ఏదైనా ఇతర ఎలక్ట్రోడ్‌కు అనుసంధానించి ఒక సెల్‌ను ఏర్పరచవచ్చు. రెండవ ఎలక్ట్రోడ్ కూడా ప్రామాణిక పరిస్థితులలో ఉంటే, కొలిచిన సెల్ పొటెన్షియల్‌ను ఆ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ అని పిలుస్తారు. నిర్వచనం ప్రకారం, SHE యొక్క ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ సున్నా. ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ యొక్క ధ్రువణత (polarity), SHE తో పోలిస్తే ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క సాపేక్ష క్షయకరణ పొటెన్షియల్ (reduction potential) గురించి సమాచారాన్ని అందిస్తుంది. ఒక ఎలక్ట్రోడ్ SHE కి సంబంధించి ధనాత్మక పొటెన్షియల్‌ను కలిగి ఉంటే, అది బలమైన క్షయకరణ ఎలక్ట్రోడ్ అని అర్థం, ఇది SHE ని ఆనోడ్‌గా పనిచేసేలా చేస్తుంది (ఉదాహరణకు, 0.337 V ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ కలిగిన CuSO₄ ద్రావణంలోని Cu). దీనికి విరుద్ధంగా, కొలిచిన పొటెన్షియల్ రుణాత్మకంగా ఉంటే, ఆ ఎలక్ట్రోడ్ SHE కంటే ఎక్కువ ఆక్సీకరణం చెందే స్వభావం కలిగి ఉంటుంది (ఉదాహరణకు, −0.76 V ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ కలిగిన ZnSO₄ లోని Zn).

ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్‌లను సాధారణంగా క్షయకరణ పొటెన్షియల్‌లుగా పట్టిక చేస్తారు. అయితే, చర్యలు ఉత్క్రమణీయమైనవి (reversible) మరియు ఒక సెల్‌లో నిర్దిష్ట ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క పాత్ర రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌ల సాపేక్ష ఆక్సీకరణ/క్షయకరణ పొటెన్షియల్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఒక నిర్దిష్ట ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ఆక్సీకరణ పొటెన్షియల్ అనేది క్షయకరణ పొటెన్షియల్‌కు రుణాత్మక విలువ మాత్రమే. రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌ల ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్‌లను (వీటిని కొన్నిసార్లు హాఫ్ సెల్ పొటెన్షియల్స్ అని పిలుస్తారు) చూడటం ద్వారా ప్రామాణిక సెల్ పొటెన్షియల్‌ను నిర్ణయించవచ్చు. ఏది తక్కువగా ఉంటే అది ఆనోడ్‌గా పనిచేస్తుంది మరియు ఆక్సీకరణకు లోనవుతుంది. అప్పుడు సెల్ పొటెన్షియల్ అనేది కాథోడ్ యొక్క క్షయకరణ పొటెన్షియల్ మరియు ఆనోడ్ యొక్క ఆక్సీకరణ పొటెన్షియల్ మొత్తంగా లెక్కించబడుతుంది.

E°_cell = E°_red (కాథోడ్) – E°_red (ఆనోడ్) = E°_red (కాథోడ్) + E°_oxi (ఆనోడ్)

ఉదాహరణకు, కాపర్ ఎలక్ట్రోడ్ కోసం ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్:

సెల్ చిత్రం

Ptsolid | H₂ (1 atm) | H⁺ (1 M) || Cu²⁺ (1 M) | Cusolid

E°_cell = E°_red (కాథోడ్) – E°_red (ఆనోడ్)

ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత, పీడనం మరియు గాఢత పరిస్థితులలో, సెల్ యొక్క emf (multimeter ద్వారా కొలిచినది) 0.34 V. నిర్వచనం ప్రకారం, SHE కోసం ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ సున్నా. కాబట్టి, Cu కాథోడ్ మరియు SHE ఆనోడ్ అవుతాయి, దీని ఫలితంగా:

E_cell = E°(Cu²⁺/Cu) – E°(H⁺/H₂)

లేదా,

E°(Cu²⁺/Cu) = 0.34 V

సమతుల్య సెల్ సమీకరణంలోని stoichiometric coefficientలలో మార్పులు E°_red విలువను మార్చవు, ఎందుకంటే ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ అనేది ఒక ఇంటెన్సివ్ ప్రాపర్టీ.

రెడాక్స్ చర్య యొక్క స్వచ్ఛందత (Spontaneity)

ప్రధాన వ్యాసం: Spontaneous process

ఒక electrochemical cell పనిచేస్తున్నప్పుడు, chemical energy electrical energyగా మారుతుంది. దీనిని గణితశాస్త్రపరంగా సెల్ యొక్క emf E_cell (వోల్టులలో కొలుస్తారు) మరియు బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా బదిలీ చేయబడిన electric charge $Q_{e,trans}$ ల లబ్దంగా వ్యక్తపరచవచ్చు.

విద్యుత్ శక్తి = $E_{\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{l}}{Q}_{\mathrm{e},\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{n}\mathrm{s}}$

$Q_{\mathrm{e},\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{n}\mathrm{s}}$ అనేది కాలంతో కూడిన సెల్ కరెంట్ మరియు దీనిని కూలుంబులలో (C) కొలుస్తారు; బదిలీ చేయబడిన మొత్తం ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య n_e (మోల్స్‌లో కొలుస్తారు) ను Faraday's constant (F) తో గుణించడం ద్వారా కూడా దీనిని నిర్ణయించవచ్చు.

సున్నా కరెంట్ వద్ద సెల్ యొక్క emf గరిష్ట సాధ్యమైన emf. ఒక chemical reaction నుండి పొందగలిగే గరిష్ట విద్యుత్ శక్తిని లెక్కించడానికి దీనిని ఉపయోగించవచ్చు. ఈ శక్తిని electrical work అని పిలుస్తారు మరియు ఇది కింది సమీకరణం ద్వారా వ్యక్తపరచబడుతుంది:

$W_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}=W_{\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{a}\mathrm{l}}=-n_{e}F{E}_{\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{l}}$,

ఇక్కడ వ్యవస్థ యొక్క శక్తిని పెంచినప్పుడు పనిని ధనాత్మకంగా నిర్వచిస్తారు.

ఫ్రీ ఎనర్జీ అనేది ఒక వ్యవస్థ నుండి సంగ్రహించగల గరిష్ట పని కాబట్టి, ఇలా వ్రాయవచ్చు:

$\mathrm{\Delta }G=-n_{e}F{E}_{\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{l}}$

ధనాత్మక సెల్ పొటెన్షియల్ గిబ్స్ ఫ్రీ ఎనర్జీలో రుణాత్మక మార్పును ఇస్తుంది. ఇది బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా కాథోడ్ నుండి ఆనోడ్‌కు సెల్ విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేయడంతో ఏకీభవిస్తుంది. బాహ్య పొటెన్షియల్‌ను ప్రయోగించడం ద్వారా కరెంట్ వ్యతిరేక దిశలో నడిపించబడితే, విద్యుద్విశ్లేషణ (electrolysis) చేయడానికి సెల్‌పై పని జరుగుతుంది.

ఒక స్వచ్ఛంద ఎలక్ట్రోకెమికల్ చర్యను (గిబ్స్ ఫ్రీ ఎనర్జీలో మార్పు సున్నా కంటే తక్కువ) ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెల్స్‌లో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. ఇది అన్ని బ్యాటరీలు మరియు fuel cellల ప్రాతిపదిక. ఉదాహరణకు, వాయు రూప ఆక్సిజన్ (O₂) మరియు హైడ్రోజన్ (H₂) లను ఫ్యూయల్ సెల్‌లో కలిపి నీరు మరియు శక్తిని, సాధారణంగా ఉష్ణ మరియు విద్యుత్ శక్తి కలయికను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.

దీనికి విరుద్ధంగా, తగినంత voltage వద్ద కరెంట్‌ను ప్రయోగించడం ద్వారా అస్వచ్ఛంద ఎలక్ట్రోకెమికల్ చర్యలను ముందుకు నడపవచ్చు. నీటిని ఆక్సిజన్ మరియు హైడ్రోజన్ వాయువులుగా electrolysis చేయడం దీనికి ఒక సాధారణ ఉదాహరణ.

equilibrium constant, K, మరియు ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెల్ కోసం గిబ్స్ ఫ్రీ ఎనర్జీ మధ్య సంబంధం ఈ క్రింది విధంగా వ్యక్తపరచబడుతుంది:

$\mathrm{\Delta }{G}^{\circ }=-RT\ln K=-nF{E}_{\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{l}}^{\circ }$.

ప్రామాణిక పొటెన్షియల్ మరియు ఈక్విలిబ్రియం కాన్స్టెంట్ మధ్య సంబంధాన్ని వ్యక్తపరచడానికి దీనిని మార్చగా:

$E_{cell}^{\circ }=\frac{RT}{nF}\ln K$.

T = 298 K వద్ద, మునుపటి సమీకరణాన్ని Briggsian logarithm ఉపయోగించి ఈ క్రింది విధంగా తిరిగి వ్రాయవచ్చు:

$E_{cell}^{\circ }=\frac{0.05916\mathrm{V}}{n}\log K$

గాఢత మార్పులపై సెల్ EMF ఆధారపడటం

నెర్నస్ట్ సమీకరణం (Nernst equation)

ప్రధాన వ్యాసం: Nernst equation

ఒక ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెల్ యొక్క ప్రామాణిక పొటెన్షియల్‌కు అన్ని రియాక్టెంట్ల కోసం ప్రామాణిక పరిస్థితులు (ΔG°) అవసరం. రియాక్టెంట్ గాఢతలు ప్రామాణిక పరిస్థితుల నుండి భిన్నంగా ఉన్నప్పుడు, సెల్ పొటెన్షియల్ ప్రామాణిక పొటెన్షియల్ నుండి మారుతుంది. 20వ శతాబ్దపు జర్మన్ chemist Walther Nernst ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెల్ పొటెన్షియల్‌పై రియాక్టెంట్ గాఢత ప్రభావాన్ని నిర్ణయించడానికి ఒక గణిత నమూనాను ప్రతిపాదించారు.

19వ శతాబ్దం చివరలో, Josiah Willard Gibbs ఫ్రీ ఎనర్జీ ఆధారంగా ఒక రసాయన చర్య స్వచ్ఛందంగా జరుగుతుందో లేదో అంచనా వేయడానికి ఒక సిద్ధాంతాన్ని రూపొందించారు:

$\mathrm{\Delta }G=\mathrm{\Delta }{G}^{\circ }+RT\ln Q$

ఇక్కడ ΔG అనేది Gibbs free energyలో మార్పు, ΔG° అనేది Q విలువ 1 కి సమానంగా ఉన్నప్పుడు సెల్ పొటెన్షియల్, T అనేది పరమ temperature (కెల్విన్), R అనేది gas constant మరియు Q అనేది reaction quotient, దీనిని ప్రొడక్ట్స్ గాఢతలను రియాక్టెంట్ల గాఢతలతో భాగించడం ద్వారా లెక్కించవచ్చు, ప్రతి దానిని దాని స్టోయికియోమెట్రిక్ కోఎఫీషియంట్ ఘాతానికి పెంచాలి, కేవలం జల లేదా వాయు రూపంలో ఉన్న ప్రొడక్ట్స్ మరియు రియాక్టెంట్లను మాత్రమే ఉపయోగించాలి.

రియాక్టెంట్ గాఢత స్వచ్ఛందతపై చూపే ప్రభావాన్ని అర్థం చేసుకోవడాన్ని క్రమబద్ధీకరించడం గిబ్స్ చేసిన కీలక సహకారం.

గిబ్స్ పని ఆధారంగా, నెర్నస్ట్ ఈ సిద్ధాంతాన్ని విస్తరించి, చార్జ్ చేయబడిన జాతులపై విద్యుత్ పొటెన్షియల్ యొక్క సహకారాన్ని చేర్చారు. మునుపటి విభాగంలో చూపినట్లుగా, ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెల్ కోసం గిబ్స్ ఫ్రీ ఎనర్జీలో మార్పును సెల్ పొటెన్షియల్‌తో అనుసంధానించవచ్చు. కాబట్టి, గిబ్స్ సిద్ధాంతం ఇలా మారుతుంది:

$n_{e}F\mathrm{\Delta }E=n_{e}F\mathrm{\Delta }{E}^{\circ }-RT\ln Q$

ఇక్కడ n_e అనేది electronల సంఖ్య (మోల్స్‌లో), F అనేది Faraday constant (కూలుంబులు/మోల్), మరియు ΔE అనేది సెల్ పొటెన్షియల్ (వోల్టులలో).

చివరగా, నెర్నస్ట్ బదిలీ చేయబడిన చార్జ్ మొత్తంతో భాగించి, ఇప్పుడు తన పేరుతో పిలువబడే ఒక కొత్త సమీకరణానికి చేరుకున్నారు:

$\mathrm{\Delta }E=\mathrm{\Delta }{E}^{\circ }-\frac{RT}{nF}\ln Q$

ప్రామాణిక పరిస్థితులను (T = 298 K లేదా 25 °C) మరియు R = 8.3145 J/(K·mol) అని భావిస్తే, పైన పేర్కొన్న సమీకరణాన్ని బేస్-10 లాగరిథమ్ రూపంలో ఈ క్రింది విధంగా వ్యక్తపరచవచ్చు:

$\mathrm{\Delta }E=\mathrm{\Delta }{E}^{\circ }-\frac{0.05916\mathrm{V}}{n}\log Q$

RT/F ను thermal voltage V_T అని కూడా పిలుస్తారని మరియు ఇది ప్లాస్మాలు మరియు సెమీకండక్టర్ల అధ్యయనంలో కూడా కనిపిస్తుందని గమనించండి. పైన పేర్కొన్న సమీకరణంలోని 0.05916 V విలువ అనేది ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద థర్మల్ వోల్టేజ్ మరియు 10 యొక్క సహజ లాగరిథమ్ ల లబ్దం.

గాఢత సెల్స్ (Concentration cells)

ప్రధాన వ్యాసం: Concentration cell గాఢత సెల్ అనేది ఒక ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెల్, ఇందులో రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఒకే పదార్థంతో తయారవుతాయి, రెండు హాఫ్-సెల్స్‌లోని ఎలక్ట్రోలైట్లు ఒకే అయాన్లను కలిగి ఉంటాయి, కానీ రెండు హాఫ్-సెల్స్ మధ్య ఎలక్ట్రోలైట్ గాఢత భిన్నంగా ఉంటుంది.

దీనికి ఒక ఉదాహరణ ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెల్, ఇందులో రెండు కాపర్ ఎలక్ట్రోడ్‌లు రెండు copper(II) sulfate ద్రావణాలలో మునిగి ఉంటాయి, వాటి గాఢతలు 0.05 M మరియు 2.0 M, ఇవి సాల్ట్ బ్రిడ్జ్ ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఈ రకమైన సెల్ నెర్నస్ట్ సమీకరణం ద్వారా అంచనా వేయగల పొటెన్షియల్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. రెండూ ఒకే రసాయన చర్యకు లోనవుతాయి (అయితే ఆనోడ్ వద్ద చర్య రివర్స్‌లో జరుగుతుంది):

Cu²⁺aqueous solution + 2 e⁻ → Cusolid

Le Chatelier's principle ప్రకారం, Cu²⁺ అయాన్ల గాఢత పెరిగేకొద్దీ చర్య క్షయకరణానికి మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది. గాఢత ఎక్కువగా ఉన్న సెల్ కంపార్ట్‌మెంట్‌లో క్షయకరణం జరుగుతుంది మరియు మరింత పలుచని (dilute) వైపు ఆక్సీకరణం జరుగుతుంది.

కింది సెల్ చిత్రం పైన పేర్కొన్న గాఢత సెల్‌ను వివరిస్తుంది:

Cusolid | Cu²⁺ (0.05 M) || Cu²⁺ (2.0 M) | Cusolid

ఇక్కడ ఆక్సీకరణ మరియు క్షయకరణం కోసం హాఫ్ సెల్ చర్యలు:

ఆక్సీకరణ: Cusolid → Cu²⁺ (0.05 M) + 2 e⁻

క్షయకరణం: Cu²⁺ (2.0 M) + 2 e⁻ → Cusolid

మొత్తం చర్య: Cu²⁺ (2.0 M) → Cu²⁺ (0.05 M)

సెల్ యొక్క emf ను Nernst equation ద్వారా ఈ క్రింది విధంగా లెక్కిస్తారు:

$E=E^{\circ }-\frac{0.05916\mathrm{V}}{2}\log \frac{[\mathrm{C}{\mathrm{u}}^{\mathrm{2}\mathrm{+}}{]}_{\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{l}\mathrm{u}\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{d}}}{[\mathrm{C}{\mathrm{u}}^{\mathrm{2}\mathrm{+}}{]}_{\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{d}}}$

ఈ రకమైన సెల్‌లో E° విలువ సున్నా, ఎందుకంటే రెండు హాఫ్-సెల్స్‌లో ఎలక్ట్రోడ్‌లు మరియు అయాన్లు ఒకటే.

పైన పేర్కొన్న కేసు నుండి విలువలను ప్రతిక్షేపించిన తర్వాత, సెల్ పొటెన్షియల్‌ను లెక్కించడం సాధ్యమవుతుంది:

$E=0-\frac{0.05916\mathrm{V}}{2}\log \frac{0.05}{2.0}=0.0474\mathrm{V}$

లేదా:

$E=0-\frac{0.0257\mathrm{V}}{2}\ln \frac{0.05}{2.0}=0.0474\mathrm{V}$

అయితే, ఈ విలువ కేవలం ఉజ్జాయింపు మాత్రమే, ఎందుకంటే రియాక్షన్ కోషెంట్ అయాన్ యాక్టివిటీల పరంగా నిర్వచించబడింది, దీనిని ఇక్కడ లెక్కించినట్లుగా గాఢతలతో ఉజ్జాయింపు చేయవచ్చు.

కణాలు మరియు ఆర్గానెల్స్‌లో విద్యుత్ ప్రభావాలను అర్థం చేసుకోవడంలో నెర్నస్ట్ సమీకరణం ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. అటువంటి ప్రభావాలలో నరాల synapses మరియు గుండె కొట్టుకోవడం అలాగే సోమాటిక్ సెల్ యొక్క resting potential ఉన్నాయి.

బ్యాటరీ

ప్రధాన వ్యాసం: Battery (electricity)

అనేక రకాల బ్యాటరీలు వాణిజ్యీకరించబడ్డాయి మరియు ఇవి ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ యొక్క ముఖ్యమైన ఆచరణాత్మక అనువర్తనాన్ని సూచిస్తాయి. ప్రారంభ wet cellలు మొదటి టెలిగ్రాఫ్ మరియు telephone వ్యవస్థలకు శక్తినిచ్చాయి, మరియు electroplating కోసం కరెంట్ వనరుగా ఉన్నాయి. జింక్-మాంగనీస్ డయాక్సైడ్ dry cell మొదటి పోర్టబుల్, చిందకుండా ఉండే బ్యాటరీ రకం, ఇది flashlightలు మరియు ఇతర పోర్టబుల్ పరికరాలను ఆచరణాత్మకం చేసింది. జింక్ మరియు మెర్క్యురిక్ ఆక్సైడ్ ఉపయోగించే mercury battery ప్రారంభ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల కోసం అసలు డ్రై సెల్ కంటే ఎక్కువ శక్తిని మరియు సామర్థ్యాన్ని అందించింది, కానీ పారవేసిన సెల్స్ నుండి పాదరసం కాలుష్య ప్రమాదం కారణంగా సాధారణ ఉపయోగం నుండి తొలగించబడింది.

lead–acid battery అనేది మొదటి ఆచరణాత్మక సెకండరీ (రీఛార్జ్ చేయదగిన) బ్యాటరీ, ఇది బాహ్య వనరు నుండి దాని సామర్థ్యాన్ని తిరిగి నింపగలదు. కరెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేసే ఎలక్ట్రోకెమికల్ చర్య (ఉపయోగకరమైన స్థాయిలో) ఉత్క్రమణీయమైనది, ఇది విద్యుత్ శక్తి మరియు రసాయన శక్తిని అవసరమైన విధంగా మార్చుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది. సాధారణ లెడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీలలో సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్ మరియు నీటి మిశ్రమం, అలాగే లెడ్ ప్లేట్లు ఉంటాయి. నేడు ఉపయోగించే అత్యంత సాధారణ మిశ్రమం 30% యాసిడ్. అయితే, ఒక సమస్య ఏమిటంటే, ఛార్జ్ చేయకుండా వదిలేస్తే యాసిడ్ బ్యాటరీలోని లెడ్ ప్లేట్లలో స్పటికీకరణ చెందుతుంది, ఇది దానిని పనికిరాకుండా చేస్తుంది. ఈ బ్యాటరీలు రోజువారీ ఉపయోగంతో సగటున 3 సంవత్సరాలు ఉంటాయి, కానీ లెడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ 7–10 సంవత్సరాల తర్వాత కూడా పనిచేయడం అసాధారణం కాదు. లెడ్-యాసిడ్ సెల్స్ ఆటోమొబైల్స్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

మునుపటి అన్ని రకాలు నీటి ఆధారిత ఎలక్ట్రోలైట్‌లను కలిగి ఉంటాయి, ఇది సెల్‌కు గరిష్ట వోల్టేజీని పరిమితం చేస్తుంది. నీటి గడ్డకట్టడం తక్కువ ఉష్ణోగ్రత పనితీరును పరిమితం చేస్తుంది. lithium metal battery, ఇది ఎలక్ట్రోలైట్‌లో నీటిని ఉపయోగించదు (మరియు ఉపయోగించలేదు), ఇతర రకాల కంటే మెరుగైన పనితీరును అందిస్తుంది; రీఛార్జ్ చేయదగిన lithium-ion battery అనేక మొబైల్ పరికరాలలో ఒక ముఖ్యమైన భాగం.

flow battery, ఒక ప్రయోగాత్మక రకం, చాలా పెద్ద శక్తి సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది ఎందుకంటే దాని రియాక్టెంట్లను బాహ్య రిజర్వాయర్ల నుండి తిరిగి నింపవచ్చు. fuel cell హైడ్రోకార్బన్ వాయువులలో లేదా హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ లలో బంధించబడిన రసాయన శక్తిని ఏ దహన ప్రక్రియ కంటే ఎక్కువ సామర్థ్యంతో నేరుగా విద్యుత్ శక్తిగా మార్చగలదు; ఇటువంటి పరికరాలు అనేక అంతరిక్ష నౌకలకు శక్తినిచ్చాయి మరియు పబ్లిక్ పవర్ సిస్టమ్ కోసం grid energy storageకు వర్తింపజేయబడుతున్నాయి.

తుప్పు (Corrosion)

ప్రధాన వ్యాసం: Corrosion

తుప్పు అనేది ఒక ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియ, ఇది iron లేదా copper వంటి లోహాలు మరియు వాటి సంబంధిత మిశ్రమాలు, steel మరియు brass లపై rust లేదా మచ్చలుగా కనిపిస్తుంది.

ఇనుము తుప్పు పట్టడం

ఇనుము తుప్పు పట్టడానికి లోహం oxygen మరియు water తో సంబంధంలో ఉండాలి. ఈ ప్రక్రియ కోసం chemical reactionలు సాపేక్షంగా సంక్లిష్టమైనవి మరియు వాటిలో కొన్ని పూర్తిగా అర్థం కాలేదు. దీనికి కారణాలు కింది విధంగా ఉన్నాయని నమ్ముతారు: ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ (క్షయకరణ-ఆక్సీకరణ)

లోహం యొక్క ఉపరితలంపై ఒక ప్రాంతం ఆనోడ్‌గా పనిచేస్తుంది, ఇక్కడ ఆక్సీకరణ (తుప్పు) జరుగుతుంది. ఆనోడ్ వద్ద, లోహం ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోతుంది.

Fesolid → Fe²⁺aqueous solution + 2 e⁻

Electronలు ఇనుము నుండి బదిలీ చేయబడతాయి, వాతావరణంలోని ఆక్సిజన్‌ను లోహం యొక్క మరొక ప్రాంతంలో ఉంచిన కాథోడ్ వద్ద నీరుగా క్షయకరణం చేస్తాయి.

O₂gaseous + 4 H⁺aqueous solution + 4 e⁻ → 2 H₂Oliquid

ప్రక్రియ కోసం గ్లోబల్ చర్య:

2 Fesolid + O₂gaseous + 4 H⁺aqueous solution → 2 Fe²⁺aqueous solution + 2 H₂Oliquid

ఇనుము తుప్పు పట్టడం కోసం ప్రామాణిక emf:

E° = E° (కాథోడ్) − E° (ఆనోడ్)

E° = 1.23V − (−0.44 V) = 1.67 V

ఇనుము తుప్పు పట్టడం ఆమ్ల మాధ్యమంలో జరుగుతుంది; H⁺ ionలు వాతావరణంలోని carbon dioxide మరియు నీటి మధ్య చర్య నుండి వచ్చి, carbonic acidని ఏర్పరుస్తాయి. Fe²⁺ అయాన్లు మరింత ఆక్సీకరణం చెందుతాయి, ఈ సమీకరణాన్ని అనుసరించి:

4 Fe²⁺aqueous solution + O₂gaseous + (4+2x) H₂Oliquid → 2 Fe₂O₃·xH₂O + 8 H⁺aqueous solution

Iron(III) oxide hydrate ను తుప్పు అని పిలుస్తారు. ఇనుము ఆక్సైడ్‌తో సంబంధం ఉన్న నీటి గాఢత మారుతూ ఉంటుంది, కాబట్టి రసాయన ఫార్ములా Fe₂O₃·xH₂O ద్వారా సూచించబడుతుంది.

ఎలక్ట్రాన్లు మరియు అయాన్ల ప్రవాహం జరిగినప్పుడు ఒక electric circuit ఏర్పడుతుంది; కాబట్టి ఎలక్ట్రోలైట్ ఉంటే అది oxidationను సులభతరం చేస్తుంది, అందుకే ఉప్పు నీటిలో తుప్పు పట్టడం వేగంగా జరుగుతుంది.

సాధారణ లోహాల తుప్పు

Coinage metalలు, కాపర్ మరియు సిల్వర్ వంటివి, ఉపయోగం ద్వారా నెమ్మదిగా తుప్పు పడతాయి. గాలిలోని నీరు మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్‌కు గురైనప్పుడు copper ఉపరితలంపై ఆకుపచ్చ-నీలం రంగు కాపర్ కార్బోనేట్ యొక్క patina ఏర్పడుతుంది. గుడ్లు వంటి అధిక సల్ఫర్ ఆహారాలకు లేదా గాలిలోని తక్కువ స్థాయి సల్ఫర్ జాతులకు గురైన Silver నాణేలు లేదా cutlery నల్లటి silver sulfide పొరను అభివృద్ధి చేస్తాయి.

Gold మరియు platinum సాధారణ పరిస్థితులలో ఆక్సీకరణం చెందడం చాలా కష్టం, మరియు aqua regia వంటి శక్తివంతమైన రసాయన ఆక్సీకరణ కారకానికి గురికావాల్సి ఉంటుంది.

కొన్ని సాధారణ లోహాలు గాలిలో చాలా వేగంగా ఆక్సీకరణం చెందుతాయి. Titanium మరియు అల్యూమినియం గాలిలోని ఆక్సిజన్‌తో సంబంధంలోకి వచ్చిన వెంటనే ఆక్సీకరణం చెందుతాయి. ఈ లోహాలు ఉపరితలంపై ఆక్సీకరణం చెందిన లోహం యొక్క చాలా సన్నని పొరను ఏర్పరుస్తాయి, ఇది అంతర్లీన లోహంతో బంధిస్తుంది. ఈ సన్నని ఆక్సైడ్ పొర లోహం యొక్క అంతర్లీన భాగాన్ని గాలి నుండి రక్షిస్తుంది, మొత్తం లోహం ఆక్సీకరణం చెందకుండా నిరోధిస్తుంది. తుప్పు నిరోధకత ముఖ్యమైన అనువర్తనాల్లో ఈ లోహాలను ఉపయోగిస్తారు. దీనికి విరుద్ధంగా, Iron గాలి మరియు నీటిలో ఏర్పడే ఆక్సైడ్‌ను కలిగి ఉంటుంది, దీనిని rust అని పిలుస్తారు, ఇది ఇనుముతో బంధించదు మరియు అందువల్ల ఇనుము యొక్క తదుపరి ఆక్సీకరణను ఆపదు. కాబట్టి గాలి మరియు నీటికి గురైన ఇనుము మొత్తం ఇనుము ఆక్సీకరణం చెందే వరకు తుప్పు పడుతూనే ఉంటుంది.

తుప్పు నివారణ

ఒక లోహం ఆనోడ్‌గా మారకుండా కాపాడే ప్రయత్నాలు రెండు సాధారణ రకాలుగా ఉంటాయి. ఆనోడిక్ ప్రాంతాలు కరిగి లోహం యొక్క నిర్మాణ సమగ్రతను నాశనం చేస్తాయి.

ఆనోడ్/cathode ఏర్పడటాన్ని నిరోధించడం దాదాపు అసాధ్యం అయినప్పటికీ, ఒక విద్యుత్ వాహకం కాని పదార్థం లోహాన్ని కప్పి ఉంచితే, electrolyteతో సంబంధం సాధ్యం కాదు మరియు తుప్పు పట్టదు.

కోటింగ్

ప్రధాన వ్యాసం: Coating ఇవి కూడా చూడండి: Anodizing లోహాలను paint లేదా ఇతర తక్కువ వాహకత కలిగిన లోహాలతో (passivation) పూయవచ్చు. ఇది లోహ ఉపరితలం electrolyteలకు గురికాకుండా నిరోధిస్తుంది. లోహ ఉపరితలాన్ని బహిర్గతం చేసే గీతలు తుప్పుకు దారితీస్తాయి. గీతకు సమీపంలో కోటింగ్ కింద ఉన్న ప్రాంతం చర్య యొక్క anodeగా పనిచేస్తుంది.

సాక్రిఫిషియల్ ఆనోడ్స్ (Sacrificial anodes)

ప్రధాన వ్యాసం: Sacrificial anode నిర్మాణ లోహాన్ని రక్షించడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే ఒక పద్ధతి, రక్షించాల్సిన లోహం కంటే ఎక్కువ ఆనోడిక్ అయిన లోహాన్ని జోడించడం. ఇది నిర్మాణ లోహాన్ని cathodicగా మారేలా చేస్తుంది, తద్వారా తుప్పు నుండి రక్షించబడుతుంది. దీనిని "సాక్రిఫిషియల్" (బలి ఇచ్చేది) అని పిలుస్తారు ఎందుకంటే ఆనోడ్ కరిగిపోతుంది మరియు క్రమానుగతంగా భర్తీ చేయవలసి ఉంటుంది.

ఓడ యొక్క హల్ ను కాథోడిక్గా మార్చడానికి స్టీల్ ship హల్స్‌పై వివిధ ప్రదేశాలలో Zinc బార్లను అమర్చుతారు. జింక్ బార్లను క్రమానుగతంగా భర్తీ చేస్తారు. magnesium వంటి ఇతర లోహాలు కూడా బాగా పనిచేస్తాయి కానీ జింక్ తక్కువ ఖరీదైన ఉపయోగకరమైన లోహం.

పైప్‌లైన్‌లను రక్షించడానికి, భూమిలో పాతిపెట్టిన లేదా బహిర్గతమైన మెగ్నీషియం (లేదా జింక్) యొక్క ఇంగోట్‌ను పైప్‌లైన్ పక్కన పాతిపెట్టి, భూమి పైన పైపుకు విద్యుత్ ద్వారా అనుసంధానిస్తారు. పైప్‌లైన్ కాథోడ్‌గా మారేలా చేయబడుతుంది మరియు ఆక్సీకరణం చెందకుండా మరియు తుప్పు పట్టకుండా రక్షించబడుతుంది. మెగ్నీషియం ఆనోడ్ బలి ఇవ్వబడుతుంది. కరిగిన వాటిని భర్తీ చేయడానికి క్రమానుగతంగా కొత్త ingotలను పాతిపెడతారు.

విద్యుద్విశ్లేషణ (Electrolysis)

ప్రధాన వ్యాసం: Electrolysis

సాధారణ బ్యాటరీ యొక్క స్వచ్ఛంద రెడాక్స్ చర్యలు ఎలక్ట్రోలైట్‌లోని కాథోడ్ మరియు ఆనోడ్ యొక్క విభిన్న క్షయకరణ పొటెన్షియల్స్ ద్వారా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తాయి. అయితే, విద్యుద్విశ్లేషణకు రసాయన చర్యను ప్రేరేపించడానికి electrical energy యొక్క బాహ్య వనరు అవసరం, మరియు ఈ ప్రక్రియ electrolytic cell అని పిలువబడే కంపార్ట్‌మెంట్‌లో జరుగుతుంది.

ద్రవ సోడియం క్లోరైడ్ విద్యుద్విశ్లేషణ

ప్రధాన వ్యాసం: Downs cell ద్రవ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు, sodium chloride ఉప్పును విద్యుద్విశ్లేషణ చేసి లోహ sodium మరియు వాయు chlorine పొందవచ్చు. పారిశ్రామికంగా ఈ ప్రక్రియ డౌన్స్ సెల్ (Downs cell) అని పిలువబడే ప్రత్యేక సెల్‌లో జరుగుతుంది. సెల్ విద్యుత్ సరఫరాకు అనుసంధానించబడి, electronలు విద్యుత్ సరఫరా నుండి ఎలక్ట్రోలైటిక్ సెల్‌కు వలస వెళ్లడానికి అనుమతిస్తుంది.

డౌన్స్ సెల్‌లో జరిగే చర్యలు కింది విధంగా ఉంటాయి:

ఆనోడ్ (ఆక్సీకరణ): 2 Cl⁻liquid → Cl₂gaseous + 2 e⁻

కాథోడ్ (క్షయకరణం): 2 Na⁺liquid + 2 e⁻ → 2 Naliquid

మొత్తం చర్య: 2 Na⁺liquid + 2 Cl⁻liquid → 2 Naliquid + Cl₂gaseous

ఈ ప్రక్రియ పెద్ద మొత్తంలో లోహ సోడియం మరియు వాయు క్లోరిన్‌ను అందించగలదు, మరియు mineral dressing మరియు metallurgy పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

ఈ ప్రక్రియ కోసం emf సుమారు −4 V, ఇది (చాలా) అస్వచ్ఛంద ప్రక్రియను సూచిస్తుంది. ఈ చర్య జరగాలంటే విద్యుత్ సరఫరా కనీసం 4 V పొటెన్షియల్ వ్యత్యాసాన్ని అందించాలి. అయితే, ఈ చర్య వేగంగా జరగడానికి ఎక్కువ వోల్టేజీలను ఉపయోగించాలి.

నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ

ప్రధాన వ్యాసం: Electrolysis of water బాహ్య వోల్టేజీని ప్రయోగించడం ద్వారా నీటిని దాని మూలక వాయువులైన H₂ మరియు O₂ గా మార్చవచ్చు. Water స్వచ్ఛందంగా hydrogen మరియు oxygen గా విడిపోదు, ఎందుకంటే ప్రామాణిక పరిస్థితులలో ప్రక్రియ కోసం Gibbs free energy మార్పు చాలా ధనాత్మకంగా ఉంటుంది, సుమారు 474.4 kJ. నీటిని హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌గా విడగొట్టడాన్ని ఎలక్ట్రోలైటిక్ సెల్‌లో చేయవచ్చు. ఇందులో, సాధారణంగా platinumతో చేసిన జడ electrodeల జత నీటిలో మునిగి ఉండి ఎలక్ట్రోలైటిక్ ప్రక్రియలో ఆనోడ్ మరియు కాథోడ్‌గా పనిచేస్తాయి. ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య బాహ్య వోల్టేజీని ప్రయోగించడంతో విద్యుద్విశ్లేషణ ప్రారంభమవుతుంది. sodium chloride లేదా sulfuric acid (ఎక్కువగా ఉపయోగించేది 0.1 M) వంటి ఎలక్ట్రోలైట్ లేకుండా చాలా ఎక్కువ వోల్టేజీల వద్ద తప్ప ఈ ప్రక్రియ జరగదు.

రెండు ఎలక్ట్రోడ్ల దగ్గర వాయువుల నుండి బుడగలు కనిపిస్తాయి. పైన పేర్కొన్న ప్రక్రియను కింది హాఫ్ చర్యలు వివరిస్తాయి:

ఆనోడ్ (ఆక్సీకరణ): 2 H₂Oliquid → O₂gaseous + 4 H⁺aqueous solution + 4 e⁻

కాథోడ్ (క్షయకరణం): 2 H₂Ogaseous + 2 e⁻ → H₂gaseous + 2 OH⁻aqueous solution

మొత్తం చర్య: 2 H₂Oliquid → 2 H₂gaseous + O₂gaseous

పరికరంలో బలమైన ఆమ్లాలను ఉపయోగించవచ్చు, కానీ చర్య ఆమ్లాన్ని వినియోగించదు. ఈ చర్య తగినంత పెద్ద పొటెన్షియల్ వద్ద ఏదైనా వాహక ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద పనిచేస్తుంది, ప్లాటినం హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ ఏర్పాటు రెండింటినీ ఉత్ప్రేరకపరుస్తుంది, తద్వారా సాపేక్షంగా తక్కువ వోల్టేజీలు (~2 V, pH ని బట్టి) అనుమతిస్తుంది.

జల ద్రావణాల విద్యుద్విశ్లేషణ

జల ద్రావణంలో విద్యుద్విశ్లేషణ అనేది నీటి విద్యుద్విశ్లేషణలో పేర్కొన్న ప్రక్రియ వంటిదే. అయితే, ఇది సంక్లిష్టమైన ప్రక్రియగా పరిగణించబడుతుంది ఎందుకంటే ద్రావణంలోని పదార్థాలను హాఫ్ చర్యలలో, క్షయకరణం లేదా ఆక్సీకరణం చెందుతాయా అని విశ్లేషించాలి.

సోడియం క్లోరైడ్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ

ప్రధాన వ్యాసం: Chloralkali process sodium chloride ద్రావణంలో నీటి ఉనికిని రెండు ఎలక్ట్రోడ్లలో దాని క్షయకరణం మరియు ఆక్సీకరణం పరంగా పరిశీలించాలి. సాధారణంగా, నీరు పైన పేర్కొన్న విధంగా విద్యుద్విశ్లేషణ చేయబడుతుంది, ఇది ఆనోడ్‌లో వాయు oxygen మరియు కాథోడ్‌లో వాయు hydrogenను ఇస్తుంది. మరోవైపు, నీటిలోని సోడియం క్లోరైడ్ Na⁺ మరియు Cl⁻ అయాన్లుగా విడిపోతుంది. cation, ఇది ధనాత్మక అయాన్, కాథోడ్ (−) వైపు ఆకర్షించబడుతుంది, తద్వారా sodium అయాన్‌ను క్షయకరణం చేస్తుంది. chloride anion ఆనోడ్ (+) వైపు ఆకర్షించబడుతుంది, అక్కడ అది క్లోరిన్ వాయువుగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది.

పైన పేర్కొన్న ప్రక్రియలో కింది హాఫ్ చర్యలను పరిగణించాలి:

1. కాథోడ్: Na⁺aqueous solution + e⁻ → Nasolid2emE°_red = –2.71 V
2. ఆనోడ్: 2 Cl⁻aqueous solution → Cl₂gaseous + 2 e⁻2emE°_red = +1.36 V
3. కాథోడ్: 2 H₂Oliquid + 2 e⁻ → H₂gaseous + 2 OH⁻aqueous solution2emE°_red = –0.83 V
4. ఆనోడ్: 2 H₂Oliquid → O₂gaseous + 4 H⁺aqueous solution + 4 e⁻2emE°_red = +1.23 V

చర్య 1 విస్మరించబడుతుంది ఎందుకంటే ఇది ప్రామాణిక క్షయకరణ పొటెన్షియల్‌పై అత్యంత రుణాత్మక విలువను కలిగి ఉంటుంది, తద్వారా ప్రక్రియలో థర్మోడైనమిక్‌గా తక్కువ అనుకూలమైనదిగా మారుతుంది.

చర్యలు 2 మరియు 4 లోని క్షయకరణ పొటెన్షియల్‌లను పోల్చినప్పుడు, క్లోరైడ్ అయాన్ యొక్క ఆక్సీకరణ నీటి ఆక్సీకరణ కంటే అనుకూలంగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఆనోడ్ వద్ద ఆక్సిజన్ వాయువు కాకుండా క్లోరిన్ వాయువు ఉత్పత్తి అవుతుంది.

ప్రారంభ విశ్లేషణ సరైనదే అయినప్పటికీ, ఓవర్ వోల్టేజ్ ఎఫెక్ట్ అని పిలువబడే మరొక ప్రభావం ఉంది. E°_cell ద్వారా అంచనా వేయబడిన వోల్టేజ్ కంటే అదనపు వోల్టేజ్ కొన్నిసార్లు అవసరమవుతుంది. ఇది థర్మోడైనమిక్ కంటే కైనెటిక్ పరిగణనల వల్ల కావచ్చు. వాస్తవానికి, క్లోరైడ్ అయాన్ కోసం activation energy చాలా తక్కువని నిరూపించబడింది, కాబట్టి కైనెటిక్ పరంగా అనుకూలమైనది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ప్రయోగించిన వోల్టేజ్ విద్యుద్విశ్లేషణను నడపడానికి థర్మోడైనమిక్‌గా సరిపోయినప్పటికీ, రేటు చాలా నెమ్మదిగా ఉంటుంది, కాబట్టి ప్రక్రియను సహేతుకమైన సమయ వ్యవధిలో కొనసాగించడానికి, బాహ్య వనరు యొక్క voltage పెంచాలి (అందుకే, ఓవర్ వోల్టేజ్).

విశ్లేషణ ప్రకారం ప్రక్రియ కోసం మొత్తం చర్య కింది విధంగా ఉంటుంది:

ఆనోడ్ (ఆక్సీకరణ): 2 Cl⁻aqueous solution → Cl₂gaseous + 2 e⁻

కాథోడ్ (క్షయకరణం): 2 H₂Oliquid + 2 e⁻ → H₂gaseous + 2 OH⁻aqueous solution

మొత్తం చర్య: 2 H₂O + 2 Cl⁻aqueous solution → H₂gaseous + Cl₂gaseous + 2 OH⁻aqueous solution

మొత్తం చర్య సూచించినట్లుగా, క్లోరైడ్ అయాన్ల concentration OH⁻ అయాన్లతో పోలిస్తే తగ్గుతుంది (వాటి గాఢత పెరుగుతుంది). ఈ చర్య వాయు hydrogen, chlorine మరియు జల sodium hydroxide ఉత్పత్తిని కూడా చూపుతుంది.

పరిమాణాత్మక విద్యుద్విశ్లేషణ మరియు ఫెరడే నియమాలు

ప్రధాన వ్యాసం: Faraday's law of electrolysis విద్యుద్విశ్లేషణ యొక్క పరిమాణాత్మక అంశాలను మొదట 1834లో Michael Faraday అభివృద్ధి చేశారు. ఎలక్ట్రోకెమికల్ చర్యల పరిమాణాత్మక విశ్లేషణను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు electrolyte, విద్యుద్విశ్లేషణ వంటి అనేక పదాలను రూపొందించిన ఘనత కూడా ఫెరడేకే దక్కుతుంది. అలాగే ఆయన law of conservation of energy కి మద్దతుదారు.

మొదటి నియమం

అస్వచ్ఛంద ప్రక్రియలో electric current పై అనేక ప్రయోగాల తర్వాత, ఎలక్ట్రోడ్లపై లభించే ఉత్పత్తుల mass సెల్‌కు సరఫరా చేయబడిన కరెంట్ విలువ, కరెంట్ ఉన్న సమయం మరియు విశ్లేషించబడిన పదార్థం యొక్క మోలార్ మాస్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుందని ఫెరడే నిర్ధారించారు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఎలక్ట్రోలైటిక్ సెల్ యొక్క ప్రతి ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద నిక్షేపించబడిన పదార్థం మొత్తం సెల్ ద్వారా పంపబడిన విద్యుత్ పరిమాణానికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

ఫెరడే మొదటి నియమం యొక్క సరళీకృత సమీకరణం కింద ఉంది:

$m=\frac{1}{F}\cdot \frac{QM}{n}$

ఇక్కడ

m అనేది ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద ఉత్పత్తి చేయబడిన పదార్థం యొక్క ద్రవ్యరాశి (gramలలో),

Q అనేది ద్రావణం ద్వారా పంపబడిన మొత్తం విద్యుత్ చార్జ్ (coulombలలో),

n అనేది ద్రావణంలోని అయాన్‌గా పదార్థం యొక్క వాలెన్స్ సంఖ్య (అయాన్‌కు ఎలక్ట్రాన్లు),

M అనేది పదార్థం యొక్క మోలార్ మాస్ (గ్రాములలో ప్రతి మోల్కు),

F అనేది Faraday's constant (మోల్‌కు 96485 కూలుంబులు).

రెండవ నియమం

ప్రధాన వ్యాసం: Electroplating ఫెరడే 1857లో ద్రావణాల నుండి లోహాల రసాయన ఎలక్ట్రోడిపాజిషన్ నియమాలను రూపొందించారు. ఆయన విద్యుద్విశ్లేషణ యొక్క రెండవ నియమాన్ని ఇలా రూపొందించారు "వాటి సాధారణ రసాయన చర్యలో ఒకదానికొకటి సమానమైన పదార్థాల మొత్తాలు వాటితో సహజంగా సమానమైన విద్యుత్ పరిమాణాలను కలిగి ఉంటాయి." మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఒక నిర్దిష్ట విద్యుత్ పరిమాణం ద్వారా నిక్షేపించబడిన వివిధ మూలకాల పరిమాణాలు వాటి రసాయన equivalent weightల ratioలో ఉంటాయి.

విద్యుద్విశ్లేషణ యొక్క రెండవ నియమం యొక్క ఒక ముఖ్యమైన అంశం electroplating, ఇది విద్యుద్విశ్లేషణ యొక్క మొదటి నియమంతో కలిసి పరిశ్రమలో గణనీయమైన సంఖ్యలో అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది, ఉదాహరణకు corrosionను నివారించడానికి metalలను రక్షణగా పూయడానికి ఉపయోగించినప్పుడు.

అనువర్తనాలు

ప్రకృతిలో మరియు పరిశ్రమలలో అనేక ముఖ్యమైన ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియలు ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, ఎలక్ట్రోడిపాజిషన్ ద్వారా వస్తువులపై లోహాలు లేదా లోహ ఆక్సైడ్లను పూత పూయడం, ఒక వస్తువు యొక్క ఉపరితలం నుండి పలుచని లోహ పొరలను చేర్చడం (electroplating) లేదా తొలగించడం (electropolishing), మరియు మద్యం సేవించిన డ్రైవర్లలో ఇథనాల్ యొక్క రెడాక్స్ చర్య ద్వారా ఆల్కహాల్‌ను గుర్తించడం వంటివి. photosynthesis (కిరణజన్య సంయోగక్రియ) ద్వారా రసాయన శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడం అనేది సహజంగానే ఒక ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియ, అలాగే అల్యూమినియం మరియు టైటానియం వంటి లోహాలను వాటి ఖనిజాల నుండి తయారు చేయడం కూడా అటువంటిదే. కొన్ని మధుమేహ రక్త చక్కెర మీటర్లు రక్తంలోని గ్లూకోజ్ మొత్తాన్ని దాని రెడాక్స్ పొటెన్షియల్ ద్వారా కొలుస్తాయి. ఇప్పటికే స్థిరపడిన ఎలక్ట్రోకెమికల్ సాంకేతికతలతో (డీప్ సైకిల్ లెడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీలు వంటివి) పాటు, ఫ్యూయల్ సెల్స్, పెద్ద ఫార్మాట్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు, ఎలక్ట్రోకెమికల్ రియాక్టర్లు మరియు supercapacitorల వంటి అనేక కొత్త అభివృద్ధి చెందుతున్న సాంకేతికతలు వాణిజ్యపరంగా ప్రాచుర్యం పొందుతున్నాయి. హంగేరియన్ రసాయన శాస్త్రవేత్తలు László Szebellédy మరియు జోల్టాన్ సోమోగి 1938లో చేసిన కృషి ఫలితంగా, అతి తక్కువ పరిమాణాల పరిమాణాత్మక విశ్లేషణ కోసం ఎలక్ట్రోకెమికల్ లేదా కౌలోమెట్రిక్ టైట్రేషన్లు అందుబాటులోకి వచ్చాయి. ఆహార పరిశ్రమలో కూడా ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీకి ముఖ్యమైన అనువర్తనాలు ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, ఆహారం/ప్యాకేజీ పరస్పర చర్యల అంచనా, పాల కూర్పు విశ్లేషణ, ఐస్ క్రీమ్ మిశ్రమాల యొక్క ఫ్రీజింగ్ ఎండ్-పాయింట్‌ను నిర్ణయించడం మరియు వర్ణించడం, లేదా olive oilలో స్వేచ్ఛా ఆమ్లత్వాన్ని (free acidity) నిర్ణయించడం వంటివి.

ఇవి కూడా చూడండి

• Bioelectromagnetism
• Bioelectrochemistry
• Bipolar electrochemistry
• Contact tension – ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ సిద్ధాంతానికి చారిత్రక పూర్వగామి.
• Corrosion engineering
• Cyclic voltammetry
• Electrochemical coloring of metals
• Electrochemical impedance spectroscopy
• Electroanalytical methods
• Electrocatalyst
• Electrochemical potential
• Electrochemiluminescence
• Electrodeionization
• Electropolishing
• Electroplating
• Electrochemical engineering
• Electrochemical energy conversion
• Electrosynthesis
• Frost diagram
• Fuel cells
• Gas diffusion electrode
• ITIES
• List of electrochemists
• ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీలో ముఖ్యమైన ప్రచురణలు
• Magnetoelectrochemistry
• Nanoelectrochemistry
• Photoelectrochemistry
• Plasma electrochemistry
• Pourbaix diagram
• Protein film voltammetry
• Reactivity series
• Redox titration
• Standard electrode potential (data page)
• Voltammetry

గ్రంథ పట్టిక

• (2014). Encyclopedia of Applied Electrochemistry. Springer New York. ISBN 978-1-4419-6995-8. doi:10.1007/978-1-4419-6996-5.
• Ebbing, Darrell D. and Gammon, Steven D. General Chemistry (2007) 0-618-73879-7,
• Nobel Lectures in Chemistry, Volume 1, World Scientific (1999) 981-02-3405-8
• Swaddle, Thomas Wilson Inorganic chemistry: an industrial and environmental perspective, Academic Press (1997) 0-12-678550-3
• Brett CMA, Brett AMO, ELECTROCHEMISTRY, Principles, methods, and applications, Oxford University Press, (1993) 0-19-855389-7
• Wiberg, Egon; Wiberg, Nils and Holleman, Arnold Frederick Inorganic chemistry, Academic Press (2001) 0-12-352651-5

బయటి లింకులు

---

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Electrochemistry” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Electrochemistry ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.