Razlika između galvanskih i elektrolitičkih ćelija

Postoje dvije vrste elektrokemijskih stanica: galvanske stanice - sa spontanim redoks procesima koji omogućuju kontinuirani protok elektrona kroz vodič, pri čemu se kemijska energija pretvara u električnu; i elektrolitički, gdje na redoks reakcije utječe vanjski izvor struje, gdje se električna energija pretvara u kemijsku energiju.

Što je galvanska ćelija?

Galvanske ćelije su sustavi u kojima se kemijska energija pretvara u električnu i kao rezultat nastaje struja. U galvanskim ćelijama nastaje jednosmerna struja kao rezultat redoks (redukcije oksidacije). Galvanski element sastoji se od dvije polu-ćelije. Polu ćelija se sastoji od elektrolita i uronjene elektrode u njemu. Između ovih pola ćelija mora se uspostaviti kontakt koji spaja elektrolit sa slanim mostom ili poluprovodnom membranom i spaja elektrodu s vodičem. Odvajanje redoks procesa objašnjava se ponašanjem elektroda u odnosu na elektrolit. Najjednostavnija opcija je da se pola ćelije formira od metalne elektrode uronjene u elektrolit koji sadrži ione koji odgovaraju elektrodi. Ponašanje metala u elektrolitu ovisi o reaktivnosti metala, tj. O sklonosti otapanju.

Što je elektrolitička ćelija?

Električna struja kroz elektrokemijsku ćeliju može se pokrenuti na dva načina. Prvi je spojiti elektrode s vodičem u zatvoreni električni krug. Zatvaranjem električnog kruga moguće je spontano izazvati reakcije elektroda na obje faze metala / elektrolita. Uz to se energija struje oslobađa na štetu energije spontane kemijske reakcije. Ova stanica koja djeluje na ovaj način naziva se galvanskom ćelijom. Ovo je gore objašnjeno. Drugi način je zatvaranje električnog kruga serijskim povezivanjem vanjskog izvora struje za razliku od napona ćelije, pri čemu je vanjski napon veći od elektromotorne sile ćelije. Ona struju vozi u suprotnom smjeru od smjera svog spontanog protoka kroz stanicu. Zbog toga reakcije elektroda u stanici moraju biti u suprotnosti sa smjerom njihovog spontanog protoka. Prisilni procesi u elektrokemijskoj ćeliji pod utjecajem vanjskog izvora električne struje nazivaju se elektrolizom, a elektrokemijska ćelija u takvom načinu rada naziva se elektrolitička ćelija.

Razlika između galvanske i elektrolitičke ćelije

1. Definicija galvanske i elektrolitičke ćelije

U galvanskim ćelijama postoje spontani redoks procesi koji omogućuju kontinuirani protok elektrona kroz vodič, pri čemu se kemijska energija pretvara u električnu. U elektrolitičkoj ćeliji redoks reakcije se odvijaju pod utjecajem vanjskog izvora, gdje se električna energija pretvara u kemijsku energiju. Redoks reakcije nisu spontane.

2. Tehnika galvanske i elektrolitičke ćelije

Galvanske ćelije stvaraju električnu energiju uz pomoć kemijskih reakcija. U elektrolitičkim ćelijama razvija se električna struja za razvijanje kemijske reakcije koristeći put vanjskog izvora.

3. Dizajn galvanske i elektrolitičke ćelije

Galvanske ćelije sastoje se od dvije različite elektrode uronjene u otopine svojih iona koje su razdvojene polupropusnom membranom ili solnim mostom. Elektrolitičke ćelije sastoje se od elektrolitičkog spremnika u kojem su dvije elektrode spojene na istosmjerni izvor. Elektrolit može biti talina ili vodena otopina neke soli, kiseline ili lužine.

4. Polaritet elektroda u galvanskoj i elektrolitičkoj ćeliji

U galvanskim ćelijama anoda je negativna, a katoda je pozitivna elektroda. U elektrolitičkim ćelijama događa se suprotno.

5. Kemijska reakcija u galvanskoj i elektrolitičkoj ćeliji

U slučaju galvanske ćelije oksidaciona reakcija odvija se na anodi (negativna elektroda) gdje postoji višak negativnog naboja. Na katodi se događa reakcija redukcije, što inducira pozitivno nakupljanje naboja. U slučaju elektrolitičke ćelije, za aktiviranje reakcije koristi se vanjski izvor. Na negativnoj elektrodi elektroni se potiskuju iz nje - tako da će se na negativnoj elektrodi dogoditi faza redukcije. Na pozitivnoj elektrodi odvija se faza oksidacije - a to je anoda.

6. Primjena galvanske i elektrolitičke ćelije

Galvanske ćelije koriste se kao izvor električne struje, a češće ih se naziva baterijama ili akumulatorima. Elektrolitičke ćelije imaju različitu praktičnu upotrebu, od kojih se neke proizvode od vodika i kisika za komercijalne i industrijske primjene, galvanskog posipavanja, vađenja čistih metala iz legura i tako dalje.

Galvanska vs. Elektrolitička ćelija: Usporedba u tabelarnom obliku

Sažetak galvanske nasuprot elektrolitičkoj ćeliji

• Elektrokemijska ćelija sastoji se od dvije polu-ćelije ili elektrode čiji se kontakt vrši putem elektrolita (ionskog vodiča). Pola ćelije, ako su razdvojene, mogu se spojiti solnim mostom (koncentrirana otopina elektrolita u agar-agarskom gelu). Galvanska ćelija proizvodi električnu struju na temelju kemijske promjene koja se u njoj događa spontano. Elektrolitička ćelija čini upravo suprotno: struja rezultira kemijskom promjenom. Da bi stanica bila galvanska, u njoj se mora dogoditi spontana kemijska promjena.