Reattività elettrochimica: analisi delle reazioni e dei catalizzatori
La reattività tra due specie chimiche dipende sia da fattori termodinamici che cinetici, con l’uso di catalizzatori che favoriscono tali processi.
Dal punto di vista chimico, le reazioni tra due specie avvengono attraverso urti molecolari, come nel caso della reazione:
H2 + ½ O2 → H2O
Nonostante i calcoli termodinamici mostrino che la reazione avvenga spontaneamente, l’energia di attivazione impedisce che la stessa si verifichi a causa della stabilità chimica delle molecole di idrogeno e ossigeno.
I catalizzatori, come ad esempio il platino, sono in grado di abbassare l’energia di attivazione, aumentando la reattività del sistema chimico. Inoltre, esiste anche la possibilità di stimolare la reattività aumentando la temperatura, aumentando l’energia delle singole molecole.
Le reazioni nel sistema elettrochimico avvengono attraverso complesse interazioni che coinvolgono l’utilizzo di catalizzatori, reazioni di dissociazione e scambio di elettroni tra le molecole coinvolte.
La differenza tra le reazioni chimiche e elettrochimiche sta nel fatto che, nell’ambito elettrochimico, le molecole reagiscono senza collidere direttamente, ma in siti separati di un conduttore elettronico, scambiando elettroni a distanza attraverso di esso.
La reattività elettrochimica dipende da diversi fattori come la temperatura, la struttura molecolare e la natura dell’elettrodo, ma può anche essere influenzata dall’energia degli elettroni, che rappresentano un intervento significativo nella reazione.
La forza motrice di una reazione chimica è la variazione di energia libera nel passaggio da reagenti a prodotti, mentre nel caso di una reazione elettrochimica, è l’energia che fa sì che gli elettroni passino dall’elettrodo di generazione a quello di consumo.
Inoltre, per lo spostamento degli elettroni è necessaria una differenza di potenziale elettrico tra i due punti interessati, che può essere spontanea, come nell’esempio precedentemente esposto, o indotta dall’esterno provocando un’interazione tra elettrodi e specie chimiche in soluzione.
