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La electroquímica es una rama de la química que se ocupa de la relación entre la energía eléctrica y las reacciones químicas. Implica el estudio de cómo las reacciones químicas pueden generar energía eléctrica (como en las baterías y pilas de combustible) y cómo la energía eléctrica puede impulsar reacciones químicas (como en la electrólisis). La electroquímica desempeña un papel fundamental en diversos procesos industriales, almacenamiento de energía, prevención de la corrosión y más. A continuación se muestran algunos conceptos y áreas clave dentro de la electroquímica:

1. **Celdas electroquímicas:** Las celdas electroquímicas son dispositivos que convierten la energía química en energía eléctrica o viceversa. Dos tipos principales son las celdas galvánicas (también conocidas como celdas voltaicas o baterías) que producen energía eléctrica a partir de reacciones químicas espontáneas, y las celdas electrolíticas que usan energía eléctrica para impulsar reacciones no espontáneas.

2. **Reacciones de media celda:** Las celdas electroquímicas constan de dos medias celdas, cada una de las cuales incluye un electrodo sumergido en una solución electrolítica. En cada electrodo se producen reacciones de media celda que implican la transferencia de electrones e iones.

3. **Electrodos:** Los electrodos son materiales conductores (a menudo metales o polímeros conductores) que sirven como sitios para las reacciones de media celda. El electrodo donde ocurre la oxidación es el ánodo y el electrodo donde ocurre la reducción es el cátodo.

4. **Electrolitos:** Los electrolitos son soluciones que contienen iones y facilitan el movimiento de iones entre las dos medias celdas, completando el circuito eléctrico. Pueden ser soluciones acuosas o sales fundidas.

5. **Electrólisis:** La electrólisis es el proceso de utilizar energía eléctrica para impulsar una reacción química no espontánea. Se utiliza en aplicaciones como galvanoplastia, refinación de metales y división de agua para producir hidrógeno y oxígeno.

6. **Galvanoplastia:** La galvanoplastia implica depositar una capa delgada de un metal sobre la superficie de otro metal mediante electrólisis. Este proceso se utiliza para mejorar la apariencia, durabilidad y resistencia a la corrosión de los materiales.

7. **Leyes de electrólisis de Faraday:** Las leyes de Faraday describen la relación entre la cantidad de sustancia producida o consumida en una reacción de electrólisis y la cantidad de carga eléctrica que pasa a través de la celda.

8. **Ecuación de Nernst:** La ecuación de Nernst relaciona la concentración de reactivos y productos con el potencial de celda de una celda electroquímica. Ayuda a predecir cómo los cambios de concentración afectan el voltaje de la celda.

9. **Corrosión:** La corrosión es un proceso electroquímico natural en el que los metales se deterioran debido a reacciones con su entorno. Comprender los mecanismos de corrosión es crucial para prevenir la degradación del material.

10 **Pilas de combustible:** Las pilas de combustible son dispositivos que convierten la energía química de los combustibles (como el hidrógeno) directamente en energía eléctrica mediante reacciones electroquímicas. Son fuentes de energía eficientes y respetuosas con el medio ambiente.

11 **Tecnología de baterías:** Las baterías son dispositivos electroquímicos que almacenan y liberan energía eléctrica. Vienen en varios tipos, incluidas baterías de plomo-ácido, baterías de iones de litio y baterías de hidruro metálico de níquel, cada una con diferentes propiedades y aplicaciones.