电化学的基础知识与应用电化学是研究电化学反应及其在化学、生物、环境等领域中应用的科学。
电化学反应是指在电场作用下的化学反应。
电化学除了是一种有趣的研究对象，还有着丰富的应用，比如电解制氢、锂离子电池等。
一、电化学的基础概念在电化学中，有两个重要的概念：电极和电解质。
1.电极电极是一个能够导电的固体界面，在电解质中通常是金属或碳材料。
电极分为阳极和阴极，其中电流从阳极流向阴极，阳极与阴极之间有一个电势差产生。
在电解质溶液中，金属电极对应着各自的氧化反应和还原反应，反应产物往往因各种因素而不同。
2.电解质电解质是指能够在水或其他溶液中离解成离子的化合物。
当电解质与电极接触时，电极表面就会出现一层电生化膜，其中正负离子进出电生化膜的速度与电动势和水溶液中的离子活度有关。
二、电化学反应方程式在电解质中，金属电极一般包括离子化反应和电极化反应。
1.离子化反应在电解质中，离子化反应是指电解质分解为离子，产生电解液。
离子化反应中产生的离子与电极的电荷运动，在电解质中建立局部电势，进而导致电化学反应的进行。
2.电极化反应电极化反应是指离子在电极表面吸附和电化学变化的过程。
在电解液中，离子吸附到金属电极表面上，成为带电荷状态的密集层。
三、电化学发生的偶联反应在电解液中，电极上化学反应的发生是与电极上阴阳极的极性和电解质的反应有关。
偶联反应包含了氧化还原反应、酸碱反应和化合物反应。
1.氧化还原反应在氧化还原反应中，产生了电子的转移，即电池电势，反应过程中会伴随着电流的产生。
在电解质溶液中，还原电极和氧化电极分别对应相应的还原反应和氧化反应，反应产物也是不同的。
2.酸碱反应在酸碱反应中，电极的反应是在离子中发生的，其反应过程中存在电离和中和过程。
在电解质溶液中，酸反应对应的是氢（H+）的还原反应，而碱反应则对应氢氧离子（OH-）的氧化反应。
3.化合物反应在化合物反应中，金属原子或离子与其他元素或化合物发生反应，其在电解质中的电化学反应是由离子在电极表面的吸附、离子结晶、腐蚀和保护等反应组成。
