Elektrokimya: Piller ve Elektrolitler

Elektrokimya, kimyanın elektrikle ilgili olayları inceleyen dalıdır. Elektrokimiyanın temel alanları arasında piller, yakıt hücreleri, elektrokaplama ve korozyon bulunmaktadır. Bu yazı, elektrokimyanın piller ve elektrolitler alanlarına odaklanacaktır.

Piller

Piller, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren elektrokimyasal cihazlardır. Bir pil, iki elektrot (anot ve katot) ve aralarında bulunan elektrolit adı verilen bir elektrolit çözeltisi içerir. Anodik yarı reaksiyonda elektronlar anottan elektrolit çözeltisine aktarılırken, katodik yarı reaksiyonda elektronlar elektrolit çözeltisinden katoda aktarılır. Bu yarı reaksiyonların toplamı, pilin genel reaksiyonunu oluşturur ve kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür.

Pillerin çeşitli türleri vardır, ancak en yaygın türleri aşağıdakilerdir:

*

Primer Piller:

Bu piller tek kullanımlıktır ve yeniden şarj edilemezler. Kullanıldıklarında kimyasal reaksiyon geri döndürülemez. *

Sekonder Piller:

Bu piller şarj edilebilir ve tekrar tekrar kullanılabilir. Kimyasal reaksiyon, pil boşaldığında tersine çevrilebilir ve pil şarj edildiğinde tekrar gerçekleşir. *

Yakıt Hücreleri:

Yakıt hücreleri de bir tür pildir, ancak bunlar sürekli olarak yakıtla beslenir ve bu nedenle yeniden şarj edilmeleri gerekmez.

Elektrolitler

Elektrolitler, elektrik akımı iletebilen çözeltiler, sıvılar veya katılardır. Elektrolitler, pozitif yüklü katyonlar ve negatif yüklü anyonlar içerir. Çözeltiye bir voltaj uygulandığında, katyonlar negatif elektrota doğru, anyonlar ise pozitif elektrota doğru hareket ederek elektrik akımına neden olur.

Elektrolitler, pillerde ve yakıt hücrelerinde iyonların taşınmasını sağlamak için kullanılır. Elektrolitlerin iletkenliği, iyonların çözeltideki hareketliliğine bağlıdır. Yaygın olarak kullanılan elektrolitler şunlardır:

*

Asidik Elektrolitler:

Bu elektrolitler, H+ iyonları içerir. Örneğin, sülfürik asit (H2SO4). *

Bazik Elektrolitler:

Bu elektrolitler, OH- iyonları içerir. Örneğin, sodyum hidroksit (NaOH). *

Tuzlu Elektrolitler:

Bu elektrolitler, örneğin sodyum klorür (NaCl) gibi serbest iyonlar içerir.