Електролітичні проти гальванічних клітин
Електролітичні та гальванічні клітини - це два типи електрохімічних клітин. І в електролітичних, і в гальванічних клітинах відбуваються реакції відновлення окислення. У клітині є два електроди, які називаються анодом і катодом. Реакція окислення відбувається на аноді, а реакція відновлення відбувається на катоді. Електроди занурені в окремі електролітні розчини. Зазвичай ці розчини є іонними розчинами, що відносяться до типу електрода. Наприклад, електроди міді занурені в розчини сульфату міді, а срібні електроди занурені в розчин хлориду срібла. Ці рішення різні; отже, їх треба розділити. Найпоширеніший спосіб їх відокремлення - це соляний міст.
Що таке електролітична клітина?
Це клітинка, яка використовує електричний струм для розриву хімічних сполук, або іншими словами, для електролізу. Тож електролітичним елементам для роботи потрібне зовнішнє джерело електричної енергії. Наприклад, якщо ми візьмемо мідь і срібло як два електроди в камері, срібло підключається до позитивного клеми зовнішнього джерела енергії (акумулятора). Мідь підключається до негативного клему. Оскільки негативний термінал багатий електронами, то електрони переходять з терміналу в мідний електрод. Так мідь знижується. На срібному електроді відбувається реакція окислення, і вивільнені електрони віддаються в позитивний термінал батареї з дефіцитом електронів. Далі йде загальна реакція в електролітичній комірці, що містить мідні та срібні електроди.
2Ag (s) + Cu2+(aq) ⇌ 2 Ag+(aq) + Cu (s)
Що таке гальванічна клітина?
Гальванічні або вольтові клітини зберігають електричну енергію. Акумулятори виготовляються з серії гальванічних комірок для отримання більш високої напруги. Реакції на два електроди в гальванічних клітинах, як правило, протікають спонтанно. Коли реакції відбуваються, відбувається потік електронів від анода до катода через зовнішній провідник. Наприклад, якщо два електрода - срібло та мідь у гальванічній комірці, срібний електрод є позитивним щодо мідного електрода. Мідний електрод є анодом, і він зазнає реакції окислення та вивільнення електронів. Ці електрони йдуть до срібного катоду по зовнішньому ланцюгу. Отже, катод срібла зазнає реакції відновлення. Різниця потенціалів створюється між двома електродами, які дозволяють протікати електрон. Далі йде спонтанна реакція клітин вищевказаної гальванічної клітини.
2 Ag+(aq) + Cu (s) ⇌ 2Ag (s) + Cu2+(aq)
Яка різниця між електролітичною коміркою та гальванічною коміркою? • Електролітичним елементам для роботи потрібне зовнішнє джерело електричної енергії, але гальванічні комірки працюють спонтанно і видають електричний струм. • В електролітичній комірці напрям струму протилежний напрямку в гальванічних елементах. • Реакції в електродах зворотні в обох типах клітин. Тобто в електролітичній комірці срібний електрод є анодом, а мідний електрод - катодом. Однак у гальванічних клітинах мідний електрод є анодом, а срібний електрод - катодом. • В електрохімічній комірці катод позитивний, а анод - негативний. В електролітичній комірці катод негативний, а анод - позитивний. • Для роботи електролітичних комірок потрібна більша напруга, ніж гальванічні.
|