ELEKTROKİMYA Madde içinden elektriksel enerjinin kimyasal enerjiye dönüşümü veya kimyasal enerjinin elektriksel enerjiye dönüşümü ile ilgilenen kimya dalına Elektrokimya adı verilmektedir. Elektrokimya konusunu incelemeden iletkenlik çeşitleri üzerinde durmak gerekmektedir.

Başlıca iki tür iletkenlik bulunmaktadır. 1- Metalik iletkenlik : Metallerdeki değerlik elektronlarının serbestçe hareketi sonucu meydana gelen iletkenliktir. 2. Elektriksel İletkenlik: Elektrik enerjisi madde içerisinde elektrik yükünün bir noktadan diğer bir noktaya elektriksel olarak taşınması olayıdır.

Bir kimyasal değişim meydana getirmek amacıyla elektrik enerjisinin kullanıldığı olaylar elektroliz olayı olarak adlandırılmaktadır. Michael Faraday tarafından elektroliz kanunları olarak adlandırılan Faraday kanunları kurulmuş olup bu kanuna göre ‘’bir elektrotta değişikliğe uğrayan maddenin ağırlığı elektrottan geçen elektrik miktarı ve maddenin eşdeğer gram ağırlığı ile orantılıdır ‘’şeklindedir.

Faraday kanunu matematiksel olarak Q= Ix t Q= Değişikliğe uğrayan madde miktarı I = Akım şiddetini T = Zaman (sn ) Şeklinde ifade edilmektedir.

Elektrokimyasal hücre terimi bir redoks reaksiyonundan yararlanılarak elektrik akımı oluşturulan veya elektrik akımı kullanılarak redoks reaksiyonları oluşturulan düzeneklerdir. Elektrokimyasal hücreler galvanik ve elektrolitik olarak sınıflandırılmaktadır. Elektrik akımı oluşturmak üzere kimyasal reaksiyonların kullanıldığı hücrelere galvanik hücreler veya kısaca pil olarak adlandırılmaktadır.

Başlıca bir galvanik hücre iki yarı hücreden meydana gelmektedir Başlıca bir galvanik hücre iki yarı hücreden meydana gelmektedir. Yarı hücrelerin birinde yükseltgenme olurken diğerinde indirgenme reaksiyonu meydana gelmektedir. İki yarı hücreden birinden diğerine elektron akışını elektrotları birleştiren bir dış tel devresinde elektronların akışı sağlanmaktadır.

Yükseltgenmenin olduğu elektroda Anot ve indirgenmenin olduğu elektroda ise Katot adı verilmektedir. Anot (-) işareti ile gösterilirken Katot ise (+) işareti ile gösterilmektedir. Zn(k) Zn2+ + 2e- Anot reaksiyonu Cu2++2e- Cu0 Katot reaksiyonu

Bir elektrokimyasal hücrelerde elektrot potansiyeli demek elektrodun sahip olduğu e- alma veya verme eğilimi olarak tanımlanmaktadır. Her elektrokimyasal hücre iki yarı hücreden meydana gelmektedir. Yarı hücrelerin potansiyelleri ise Nernst eşitlikleri ile hesaplanabilinmektedir.

Nernst eşitliği; E = E0- RT/nF ln K şeklinde olup R= Gaz sabiti ; T= mutlak sıcaklık n : alınıp verilen e- sayısı F= Faraday sabiti olup Şeklinde olup sabit sayılar tek bir sayı olarak ifade edilirse ; E = E0+ 0.0591/n log K şeklinde özetlenmektedir

Yarı hücrelerin ayrı ayrı potansiyelleri (Hem Eanot ve E katot olarak) hesaplandıktan sonra genel olarak E hücre toplam potansiyeli Ehücre = Eanot–Ekatot formülü ile hesaplanmaktadır. Hesaplanan E hücre – olarak hesaplanırsa reaksiyonun yazılan yönde yürüyemiyeceğini + olarak bulunursa ise reaksiyonun yazılan yönde yürüyebileceğini ifade etmektedir.

Kaynaklar 1. Temel Kimya 2, Peter ATKİNS and Loretta Jones Çeviri Editörleri , E.Kılıç,F.Köseoğlu ,H.Yılmaz 2.Temel Kimya , M.J.Sienko , R.A. Plane,Principles and Properties 3. Genel Kimya İlkeler ve modern uygulamalar Petruccı Herring Madura Bissonnette, Çevirenler T.Uyar, S.Aksoy, R. İnam