ไฟฟ้าเคมี เป็นการศึกษาเกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมีที่ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีหากใช้การถ่ายเทอิเล็กตรอนเป็นเกณฑ์แล้ว ปฏิกิริยาเคมีแบ่งเป็น 2 ประเภท
1. ปฏิกิริยาที่มีการถ่ายเท e- เรียกว่าปฏิกิริยารีดอกซ์ (Redox Reaction)
2. ปฏิกิริยาที่ไม่มีการถ่ายเท e- เรียกว่าปฏิกิริยานอนรีดอกซ์ (Nonredox Reaction)
ปฏิกิริยารีดอกซ์ (Redox Reaction หรือ Oxidation-reduction Reaction)
ปฏิกิริยารีดอกซ์ หมายถึง ปฏิกิริยาที่เกี่ยวกับการถ่ายเท e-
ตัวอย่าง เมื่อนำแผ่นโลหะทองแดง (Cu) จุ่มลงในสารละลายของ AgNO3 พบว่าที่แผ่นโลหะ Cu มีของแข็งสีขาวปนเทามาเกาะอยู่ และเมื่อนำมาเคาะจะพบว่าโลหะ Cu เกิดการสึกกร่อน ส่วนสีของสารละลาย AgNO3 ก็จะเปลี่ยนจากใสไม่มีสีเป็นสีฟ้า
การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นนี้อธิบายได้ว่าการที่โลหะทองแดงเกิด การสึกกร่อนเป็นเพราะโลหะทองแดง(Cu) เกิดการเสียอิเล็กตรอนกลายเป็น Cu2+ ซึ่งมีสีฟ้าและเมื่อ Ag+ รับอิเล็กตรอนเข้ามาจะกลายเป็น Ag (โลหะเงิน) มาเกาะอยู่ที่แผ่นโลหะทองแดง
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น เขียนในรูปสมการได้ดังนี้
Cu(s) Cu2+(aq) + 2 e- (ปฏิกิริยาออกซิเดชัน)
Ag+(aq) + e- Ag(s) (ปฏิกิริยารีดักชัน)
e- ที่ถ่ายเทต้องเท่ากัน สมการเคมีที่เกิดขึ้นที่แท้จริงต้องเป็น
Cu(s) Cu2+(aq) + 2 e- (ปฏิกิริยาออกซิเดชัน)
2Ag+(aq) +2 e- 2Ag(s) (ปฏิกิริยารีดักชัน)
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในแต่ละสมการเรียกว่าครึ่งปฏิกิริยา ซึ่งการเกิดปฏิกิริยาถ่ายเท e- จะเกิดขึ้นได้สมบูรณ์ก็ต่อเมื่อต้องนำครึ่งปฏิกิริยาทั้งสองมารวมกัน เขียนเป็นสมการได้ดังนี้
Cu(s) + Ag+(aq) Cu2+(aq) + 2Ag(s) (ปฏิกิริยารีดอกซ์)
สรุปได้ว่าการเกิดปฏิกิริยารีดอกซ์จะต้องประกอบไปด้วย
1. สารที่ให้ e- เรียกว่าตัวรีดิวซ์ เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (Oxidation Reaction)
2. สารที่รับ e- เรียกว่าตัวออกซิไดซ์ เกิดปฏิกิริยารีดักชัน (Reduction Reaction)