プリンキピア

第17章電気化学

Introductionはじめに

Learning Objectives学習目標

  • Balancing Oxidation-Reduction Reactions
    酸化還元反応式の係数を合わせる
  • Galvanic Cells
    ガルバニ電池
  • Standard Reduction Potentials
    標準還元電位
  • The Nernst Equation
    ネルンストの式
  • Batteries and Fuel Cells
    電池と燃料電池
  • Corrosion
    腐食
  • Electrolysis
    電気分解
Image omitted because its reuse rights could not be verified.権利の確認ができないため画像を割愛。
Figure 17.1図 17.1
Electric vehicles are powered by batteries, devices that harness the energy of spontaneous redox reactions. (credit: modification of work by Robert Couse-Baker)
英語のヒント
電気自動車は、自発的な酸化還元反応のエネルギーを利用する装置である電池によって動く。(出典:Robert Couse-Bakerの作品を改変)
Another chapter in this text introduced the chemistry of reduction-oxidation (redox) reactions. This important reaction class is defined by changes in oxidation states for one or more reactant elements, and it includes a subset of reactions involving the transfer of electrons between reactant species. Around the turn of the nineteenth century, chemists began exploring ways these electrons could be transferred indirectly via an external circuit rather than directly via intimate contact of redox reactants. In the two centuries since, the field of electrochemistry has evolved to yield significant insights on the fundamental aspects of redox chemistry as well as a wealth of technologies ranging from industrial-scale metallurgical processes to robust, rechargeable batteries for electric vehicles (Figure 17.1). In this chapter, the essential concepts of electrochemistry will be addressed.
英語のヒント
本書の別の章では、酸化還元(redox)反応の化学を紹介した。この重要な反応の分類は、反応物の一つ以上の元素の酸化状態が変化することによって定義され、反応物の化学種の間で電子の移動を伴う反応群を含む。19世紀への変わり目の頃、化学者たちは、酸化還元反応物どうしの密接な接触によって直接電子を移動させるのではなく、外部回路を通じて間接的に移動させる方法を探究し始めた。それ以来の2世紀で、電気化学の分野は発展し、酸化還元の化学の基本的な側面について重要な知見をもたらすとともに、工業規模の冶金工程から電気自動車用の丈夫な充電式電池まで、豊富な技術を生み出してきた(図17.1)。本章では、電気化学の本質的な概念を扱う。