תאים אלקטרוליטיים

תגובות אלקטרוכימיות חיוניות לתהליכים רבים בטכנולוגיה ובגוף האדם וכרוכות בהעברת אלקטרונים ממין כימי אחד למשנהו. תגובות אלה נקראות תגובות חיזור-חמצון או תגובות חמצון-חיזור.

כאשר מין מאבד אלקטרונים, הוא עובר חמצון, ואנו אומרים שהוא מחומצן. כאשר מין צובר אלקטרונים, הוא עבר חיזור, ואנו אומרים שהוא מצטמצם. בתא גלווני אלקטרוכימי, תגובות חמצון-חיזור מתרחשות באופן ספונטני, אשר מייצרות אנרגיה חשמלית. עם זאת, בתא אלקטרוליטי, אנרגיה חשמלית מוחלת, אשר גורם לתגובות חמצון-חיזור להתרחש.

תא אלקטרוליטי מורכב מתמיסת תגובה הנקראת אלקטרוליט, המכילה כל מין כימי מחומצן או מופחת וכן יונים הדרושים כדי לאפשר זרימת אלקטרונים. בתא האלקטרוליטי יש שתי אלקטרודות מתכת השקועות בתמיסה האלקטרוליטית. מעגל חיצוני מחבר בין שתי האלקטרודות, אשר משלים את המעגל ומאפשר לנו להפעיל מתח או זרם.

הזרם או המתח המופעל הוא מה שגורם לתגובה האלקטרוכימית להתרחש. חצי תגובת החמצון מתרחשת באנודה, וחצי תגובת החמצון מתרחשת בקתודה. כדי לעזור לכם להבדיל בין השניים, זכרו את הביטוי 'חתול אדום', שמשמעותו 'הפחתה בקתודה'.

אבל איך אנחנו קובעים איזו אלקטרודה היא? אנו יכולים להשתמש בפוטנציאל החיזור הסטנדרטי של אלקטרודות המתכת, שהוא מדד לנטייתה של המתכת לאבד אלקטרונים. ככל שפוטנציאל ההפחתה גבוה יותר, כך גדל הסיכוי שהמתכת תקטן.

נניח שאנו מניחים אלקטרו