Una celda electroquímica es un dispositivo que convierte la energía química en energía eléctrica mediante una reacción redox. Consiste en dos electrodos, un ánodo y un cátodo, que están sumergidos en un electrolito, un medio conductor de iones.
La celda electroquímica funciona debido a la transferencia de electrones entre los electrodos a través del circuito externo, mientras que los iones se desplazan a través del electrolito. Esta transferencia de electrones se produce como resultado de una reacción de oxidación en el ánodo y una reacción de reducción en el cátodo.
En el ánodo, ocurre una reacción de oxidación en la cual los átomos o iones del electrodo pierden electrones y se convierten en iones cargados positivamente o en compuestos neutros. Estos electrones liberados se desplazan a través del circuito externo hacia el cátodo.
En el cátodo, ocurre una reacción de reducción donde los iones presentes en el electrolito ganan electrones provenientes del ánodo y se convierten en átomos o iones neutros.
El flujo de electrones a través del circuito externo genera una corriente eléctrica, lo que resulta en la producción de energía eléctrica utilizable. La reacción química en la celda electroquímica continúa hasta que se alcanza un equilibrio electroquímico, o hasta que se agoten los reactivos o se acumulen productos indeseables.
Las celdas electroquímicas tienen numerosas aplicaciones prácticas, incluyendo baterías recargables y pilas, dispositivos de generación de energía como pilas de combustible, y sistemas de electrodeposición para recubrimientos metálicos y electrólisis. También se utilizan en la investigación científica y en la industria para estudiar reacciones redox, realizar mediciones electroquímicas y desarrollar tecnologías relacionadas con la energía y los materiales.