Різниця між гальванічними клітинами та електролітичними елементами

Існує два типи електрохімічних клітин: гальванічні клітини - зі спонтанними окислювально-відновними процесами, які дозволяють безперервно протікати електрони через провідник, завдяки чому хімічна енергія перетворюється на електричну; та електролітичні, де на окислювально-відновлювальні реакції впливає зовнішнє джерело струму, де електрика перетворюється в хімічну енергію.

Що таке гальванічна клітина?

Гальванічні клітини - це системи, в яких хімічна енергія перетворюється на електричну і в результаті генерується струм. В гальванічних клітинах постійний струм генерується в результаті процесу окислювально-відновного (відновлення). Гальванічний елемент складається з двох напівклітинок. Півклітини складаються з електроліту та зануреного в нього електрода. Між цими напівклітинами повинен бути забезпечений контакт, що з'єднує електроліт з сольовим мостом або напівпровідної мембраною і з'єднує електрод з провідником. Розділення окислювально-відновного процесу пояснюється поведінкою електродів по відношенню до електроліту. Найпростіший варіант полягає в тому, що напівклітина формується з металевого електрода, зануреного в електроліт, що містить іони, що відповідають електроду. Поведінка металів в електроліті залежить від реакційної здатності металу, тобто його схильності до розчинення.

Що таке електролітична клітина?

Електричний струм через електрохімічну комірку можна ініціювати двома способами. Перший - це підключення електродів з провідником до замкнутого електричного кола. Замикаючи електричний ланцюг, можна спонтанно викликати реакції електродів на обох фазах метал / електроліт. Крім того, енергія струму вивільняється за рахунок енергії спонтанної хімічної реакції. Клітина, яка працює таким чином, називається гальванічною коміркою. Це було пояснено вище. Інший спосіб - це закрити електричний ланцюг послідовним зв'язком зовнішнього джерела струму на відміну від напруги осередку, при цьому зовнішня напруга більша, ніж електрорушійна сила комірки. Він рухає струм у зворотному напрямку від напрямку його мимовільного потоку через клітинку. Через це реакції електродів у клітині повинні суперечити напрямку їх спонтанного потоку. Примусові процеси в електрохімічній комірці під впливом зовнішнього джерела електричного струму називаються електролізом, а електрохімічна клітина в такому режимі роботи називається електролітичною коміркою.

Різниця між гальванічною та електролітичною клітиною

1. Визначення гальванічної та електролітичної клітини

У гальванічних клітинах відбуваються спонтанні окислювально-відновлювальні процеси, які дозволяють безперервно протікати електрони через провідник, завдяки чому хімічна енергія перетворюється на електричну. В електролітичній комірці окислювально-відновлювальні реакції відбуваються під впливом зовнішнього джерела, де електрика перетворюється на хімічну енергію. Реакційно-відновлювальні реакції не є спонтанними.

2. Техніка гальванічної та електролітичної клітини

Гальванічні клітини генерують електрику за допомогою хімічних реакцій. В електролітичних камерах електричний струм використовується для розвитку хімічної реакції, використовуючи зовнішнє джерело по дорозі.

3. Дизайн гальванічної та електролітичної комірки

Гальванічні клітини складаються з двох різних електродів, занурених у розчини своїх іонів, які розділені напівпроникною мембраною або сольовим містком. Електролітичні комірки складаються з електролітичного контейнера, в якому два електроди підключені до джерела постійного струму. Електроліт може бути розплавом або водним розчином деякої солі, кислоти або лугу.

4. Полярність електродів у гальванічній та електролітичній комірці

У гальванічних клітинах анод негативний, а катод - позитивний електрод. В електролітичних клітинах відбувається навпаки.

5. Хімічна реакція в гальванічній та електролітичній клітині

У разі гальванічної клітини реакція окислення відбувається на аноді (негативний електрод), де є надлишок негативного заряду. На катоді відбувається реакція відновлення, що викликає позитивне накопичення заряду. У випадку електролітичної комірки для запуску реакції використовується зовнішнє джерело. На негативному електроді електрони виштовхуються з нього - тому на негативному електроді відбудеться фаза відновлення. На позитивному електроді відбувається фаза окислення - і це анод.

6. Застосування гальванічних та електролітичних клітин

Гальванічні клітини використовуються як джерело електричного струму, і їх частіше називають акумуляторами або акумуляторами. Електролітичні клітини мають різні практичні можливості, деякі з них роблять водень та кисень для комерційних та промислових застосувань, гальванічно, витягують чисті метали із сплавів тощо.

Galvanic vs. Electrolytic Cell: Порівняння в табличній формі

Короткий огляд Гальванічного проти електролітичного елемента

• Електрохімічна комірка складається з двох півклітин або електродів, контакт яких здійснюється за допомогою електроліту (іонного провідника). Півклітини, якщо вони відокремлені, можуть з'єднуватися сольовим містком (концентрований розчин електролітів в агар-агарному гелі). Гальванічна клітина виробляє електричний струм на основі хімічної зміни, що відбувається в ній спонтанно. Електролітична комірка робить прямо навпаки: струм призводить до хімічної зміни. Для того, щоб клітина була гальванічною, в ній повинні відбутися мимовільні хімічні зміни.