電気化学

この一連のレッスンでは、電気化学反応の基本原理を扱います。すべての電気化学システムは、反応系内での電子の移動を伴います。多くのシステムにおいて、反応はセル(電池)と呼ばれる領域内で進行し、そこでは電子の移動が電極において行われます。

酸化還元反応のバランス(係数合わせ)

この講話の終わりまでに、学習者は以下のことができるようになります:電気化学の学術的な定義と、その学習に不可欠な専門用語を提示すること。与えられた任意の酸化還元反応を、それを構成する酸化半反応と還元半反応に分割すること。反応の媒体が酸性か塩基性かに関わらず、バランスの取れた酸化還元方程式を作成してみせること。酸化剤として働く物質と還元剤として働く物質を正確に見極め、特定すること。

ガルバニ電池

この講話の終わりまでに、学習者は以下のことができるようになります:ガルバニ電池を学術的に記述するために適切なセル表記法を用いること。ガルバニ電池を構成する基本成分と主要な装置の輪郭を描くこと。

標準還元電位

この講話の終わりまでに、学習者は以下のことができるようになります:与えられた任意の酸化還元反応に関する標準セル電位を決定すること。標準還元電位を利用して、いくつかの候補の中からどの物質が優れた酸化剤または還元剤として機能するかを見極めること。

ネルンストの式

この講話の終わりまでに、学習者は以下のことができるようになります:セル電位と自由エネルギー変化の間に存在する関係を確立すること。標準状態以外の条件下でセル電位を決定するためにネルンストの式を用いること。セル電位、自由エネルギー変化、および化学平衡定数の間の換算を行うために必要な計算を実行すること。

電池と燃料電池

この講話の終わりまでに、学習者は以下のことができるようになります:電池をその性質に従って一次電池または二次電池に分類すること。このようなポータブルな起電力源に関する様々な特性と固有の限界を列挙すること。燃料電池の一般的な説明とその仕組みを提供すること。

腐食

このセクションの終わりまでに、以下のことができるようになります:腐食を定義すること。腐食を防止または遅らせるために用いられるいくつかの方法を列挙すること。

電気分解

この講話の終わりまでに、学習者は以下のことができるようになります:電解槽(電解セル)について記述し、それらとガルバニ電池との関係を解明すること。電気分解の現象に関する様々な計算を実行すること。