Électrochimie et bases des réactions d'oxydoréduction

L'électrochimie est un domaine de la chimie physique qui se concentre sur les interactions entre le potentiel électrique et les changements chimiques. L'électrochimie comprend des méthodes et des technologies telles que la corrosion, l'électrolyse, les batteries, les piles à combustible, la galvanoplastie et les accumulateurs.

L'électrochimie comporte deux domaines clés :

• Réactions chimiques utilisant l'électricité pour former de nouveaux composés
• Réactions chimiques qui produisent de l'électricité, comme les piles

D'une manière générale, l'électrochimie étudie les interactions entre l'électricité et les réactions chimiques. La réaction chimique qui a lieu lors d'une réaction électrochimique entraîne le déplacement d'électrons d'un côté à l'autre, ce que l'on appelle les réactions d'oxydoréduction.

Qu'est-ce qu'une réaction d'oxydoréduction ?

En électrochimie, les réactions redox sont des réactions chimiques d'oxydation-réduction. Elles peuvent être décomposées en deux processus distincts, un processus de réduction et un processus d'oxydation.

Les réactions d'oxydation et de réduction ont lieu en même temps dans une réaction d'oxydoréduction. La substance qui est réduite dans une réaction chimique est appelée l'agent oxydant tandis que la substance qui subit l'oxydation est l'agent réducteur.

Cet article explique les bases des réactions d'oxydoréduction en électrochimie et leurs principales applications.

Comment se déroulent les réactions d'oxydoréduction ?

Les réactions d'oxydoréduction en électrochimie sont définies comme des réactions chimiques dans lesquelles les électrons se déplacent entre les deux réactifs qui y participent. Ce transfert d'électrons peut être quantifié en observant les changements d'état d'oxydation des espèces qui réagissent.  

Perdre des électrons tout en augmentant l'état d'oxydation d'un réactif donné est connu sous le nom d'oxydation. L'augmentation des électrons tout en diminuant l'état d'oxydation d'un réactif donné est la réduction. Les espèces qui acceptent des électrons et qui subissent généralement une réduction dans les réactions d'oxydoréduction sont appelées agents oxydants. Les espèces donneuses d'électrons sont appelées agents réducteurs.

Comment équilibrer les réactions d'oxydoréduction

Il existe deux moyens d'équilibrer une réaction d'oxydoréduction : l'un consiste à utiliser la variation du nombre d'oxydation de l'agent oxydant et de l'agent réducteur. Une autre technique consiste à diviser la réaction d'oxydoréduction en deux demi-réactions, l'une d'oxydation et l'autre de réduction.

Il est important d'équilibrer l'oxydoréduction, car les électrons qui se déplacent vers l'oxydant à partir du réducteur doivent être considérés comme des réactifs. Il est important de suivre les niveaux d'électrons émis par le réducteur et captés par l'oxydant pour s'assurer que les équations sont correctement équilibrées. Les équations équilibrées sont importantes car elles respectent la loi de conservation de la matière. Cette loi stipule que dans tout système fermé, la quantité de matière doit rester constante.

Applications des réactions d'oxydoréduction en électrochimie

Les réactions d'oxydoréduction ont de nombreuses applications industrielles et quotidiennes, l'une d'entre elles étant la génération de courants continus. La batterie généralement utilisée pour créer un courant continu utilise une réaction d'oxydoréduction pour générer de l'énergie électrique.

Les batteries et les cellules électrochimiques utilisées dans la vie quotidienne sont également basées sur des réactions d'oxydoréduction. Les cellules de stockage utilisées pour répondre aux besoins en électricité des véhicules en sont un exemple. Platypus Tech fournit des piles prêtes à l'emploi électrodes à motifs ainsi que solutions sur mesure qui peuvent être utilisés comme sites pour des réactions d'oxydoréduction. 

Utilisation de plaquettes de silicium en électrochimie

Les plaquettes de silicium peuvent être conçues pour améliorer les capacités de transport de charges et peuvent servir d'électrodes dans une large gamme d'applications en électrochimie. Si vous souhaitez en savoir plus sur la façon dont le plaquettes de silicium recouvertes d'or et substrats recouverts de platine sont utilisés en électrochimie, Contactez l'équipe de Platypus Technology pour obtenir des conseils d'experts dès aujourd'hui.