Apa itu proses elektrokimia?

Proses elektrokimia adalah reaksi kimia yang menyebabkan atau disebabkan oleh pergerakan arus listrik.Proses-proses ini adalah jenis reaksi reduksi oksidasi di mana satu atom atau molekul kehilangan elektron ke atom atau molekul lain.Dalam reaksi elektrokimia, atom atau molekul dalam reaksi relatif jauh dari satu sama lain dibandingkan dengan reaksi lain, memaksa elektron dipindahkan untuk menempuh jarak yang lebih besar dan dengan demikian menghasilkan arus listrik.Banyak fenomena alam didasarkan pada proses elektrokimia, seperti korosi logam, kemampuan beberapa makhluk laut untuk menghasilkan medan listrik, dan cara kerja sistem saraf manusia dan hewan lainnya.Mereka juga memainkan peran penting dalam teknologi modern, yang paling menonjol dalam penyimpanan tenaga listrik dalam baterai, dan proses elektrokimia yang disebut elektrolisis penting dalam industri modern.

Aktivitas sistem saraf, dari reaksi sederhana dan perilaku naluriah yang ditemukan di dalamBahkan hewan primitif untuk pembelajaran yang kompleks dan kemampuan penalaran manusia, bergantung pada proses elektrokimia.Neuron menggunakan proses elektrokimia untuk mengirimkan informasi melalui sistem saraf, memungkinkan sistem saraf berkomunikasi dengan dirinya sendiri dan dengan seluruh tubuh.Untuk mengirim sinyal, proses kimia di neuron menghasilkan impuls listrik yang dikirim melalui struktur memanjang yang disebut akson sampai mencapai sinaps, titik kontak antara neuron dan sel tetangga.Pada sinapsnya, listrik menyebabkan pelepasan bahan kimia yang disebut neurotransmiter, yang melintasi sinaps ke sel yang ditandai.Neurotransmiter kemudian ikatan secara kimia dengan struktur yang disebut reseptor pada sel target, memicu proses biokimia lebih lanjut di dalamnya.

Kemampuan ikan seperti belut listrik, stargazer, dan sinar torpedo untuk menghasilkan medan listrik adalah hasil dari proses elektrokimia.Ikan listrik memiliki sel -sel khusus yang disebut elektrosit.Protein pengangkut mengikat dengan kalium positif dan ion natrium dalam sel dan membawanya pergi, membangun muatan listrik di dalam sel.Ketika listrik ini diperlukan, bagian dari sistem saraf yang disebut nukleus komando meduler mengirimkan impuls listrik ke sel -sel saraf lainnya, yang memicu pelepasan neurotransmitter asetilkolin.Ikatan neurotransmitter dengan reseptor asetilkolin elektrosit, yang memicu pelepasan pengisian daya elektrosit.

Baterai listrik menggunakan proses elektrokimia untuk menyimpan dan melepaskan listrik.Reaksi kimia dalam sel listrik yang membentuk baterai menciptakan perbedaan dalam pengisian antara dua bagian dari masing -masing sel, menghasilkan arus listrik.Baterai yang dapat diisi ulang menghasilkan listrik dengan reaksi kimia yang dapat dibalik, dan karenanya dapat dikembalikan ke konfigurasi kimia aslinya jika listrik diterapkan dari sumber luar.Reaksi dalam baterai yang tidak dapat ditagih tidak memiliki kualitas ini, meskipun biasanya menghasilkan lebih banyak daya listrik daripada baterai yang dapat diisi ulang yang dapat diberikan dalam satu pengisian.

Berbagai reaksi kimia yang berbeda digunakan dalam baterai.Baterai nikel-kadmium, yang biasanya digunakan dalam lampu dan peralatan rumah tangga, didasarkan pada reaksi kadmium dan nikel yang terpisah dengan alkali, biasanya larutan kalium hidroksida (KOH), dan air.Baterai hidrida nikel-logam serupa, tetapi ganti kadmium dengan senyawa intermetalik yang terbuat dari mangan, aluminium, atau kobalt yang dicampur dengan logam tanah jarang seperti praseodymium, lantanum, dan cerium.Baterai lithium dapat menggunakan berbagai reaksi yang melibatkan senyawa lithium, dengan tipe yang paling umum menggunakan mangan dioksida (MnO ₂ ) dan larutan lithium perklorat (Liclo ₄ ), Dimethoxyethane (C ₄ H ₁₀ O ₂ ), dan propilen karbonat (C ₄ H ₆ O ₃ ).

Elektrolisis adalah proses elektrokimia di mana arus listrik digunakan untuk memicu bahan kimia secara kimiaReaksi dalam suatu zat yang mengandung ion bebas, disebut elektrolit.Elektrolit dilelehkan atau dilarutkan dalam pelarut, dan dua elektroda, yang disebut anoda dan katoda, direndam di dalamnya.Ketika potensi listrik diterapkan di antara elektroda, listrik mulai mengalir di antara mereka, dan setiap elektroda mulai menarik ion dengan kebalikan dari muatannya sendiri.Ion mendapatkan atau kehilangan elektron ke elektroda, menyebabkan oksidasi molekul di dekat anoda dan pengurangan mereka yang dekat katoda.Elektrolisis digunakan di banyak bidang proses industri, termasuk metalurgi, produksi bahan kimia seperti kalium klorat dan (kclo ₃ ) asam trifluoroasetat (C ₂ hf ₃ o ₂ ), dan ekstraksi tinggielemen reaktif yang tidak ditemukan dalam bentuk unsurnya di alam, seperti natrium dan magnesium.