Elettrochimica, elettrolisi e le leggi di Faraday


L'elettrochimica è quella parte della chimica che studia le trasformazioni dell'energia chimica in energia elettrica e viceversa. Le prime avvengono spontaneamente in appositi dispositivi chiamati celle galvaniche oppure pile. Le seconde non avvengono spontaneamente e perciò viene usata energia elettrica per far avvenire le reazioni chimiche che spontaneamente non avverrebbero. Il dispositivo usato in questo caso è la cella elettrolitica e il processo e detto elettrolisi.

L'elettrolisi è un fenomeno attraverso il quale sia ha la trasformazione dell'energia elettrica in energia chimica. Il dispositivo in cui si fa avvenire l'elettrolisi è la cella elettrolitica, costituita da un contenitore in cui si pone la soluzione da elettrizzare in cui sono immersi due elettrodi, normalmente di grafite, collegati attraverso un filo metallico ad un generatore di corrente (pila). Le soluzioni da elettrizzare devono essere costituite da sostanze che si dissociano in ioni. Quando i due elettrodi di grafite sono collegati alla pila, si genera tra essi, all'interno della soluzione, un campo elettrico, cioè una zona di intense forze attrattive e repulsive per cui gli ioni presenti in soluzione cominciano a migrare: gli ioni positivi vanno verso il catodo riducendosi (cationi), mentre gli ioni negativi vanno verso l'anodo ossidandosi (anioni). Attraverso l'elettrolisi è possibile far avvenire reazioni che spontaneamente non avverrebbero.
Un esempio è l'elettrolisi del cloruro di sodio fuso (NaCl), che rappresenta l'unico modo per ottenere il sodio allo stato elementare.

Le leggi di Faraday sono due:
1- La quantità di sostanza che si scarica agli elettrodi durante l'elettrolisi è proporzionale alla quantità di carica elettrica che attraversa la cella elettrolitica.
2- La stessa quantità di carica elettrica che attraversa celle elettrolitiche diverse, fa scaricare quantità di ioni diverse proporzionali ai rispettivi pesi atomici.

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