Forskel mellem galvaniske celler og elektrolytiske celler

Der er to typer elektrokemiske celler: galvaniske celler - med spontane redox-processer, der tillader kontinuerlig strøm af elektroner gennem lederen, hvorved den kemiske energi omdannes til en elektrisk; og elektrolytisk, hvor redoxreaktionerne påvirkes af en ekstern strømkilde, hvor elektriciteten omdannes til kemisk energi.

Hvad er galvanisk celle?

Galvaniske celler er systemer, hvor den kemiske energi omdannes til elektrisk og som et resultat genereres strøm. I galvaniske celler genereres jævnstrøm som et resultat af redox-processen (oxidationsreduktion). Det galvaniske element består af to halvceller. Halvcellen består af elektrolytten og den nedsænkede elektrode i den. Mellem disse halvceller skal der tilvejebringes en kontakt, der forbinder elektrolytten med en saltbro eller en halvledende membran og forbinder elektroden med leder. Adskillelsen af ​​redoxprocessen forklares ved elektrodenes adfærd i forhold til elektrolytten. Den enkleste mulighed er, at halvcellen er dannet af en metalelektrode nedsænket i en elektrolyt indeholdende ioner, der svarer til elektroden. Opførsel af metaller i elektrolytten afhænger af reaktiviteten af ​​metallet, dvs. dets tendens til at opløses.

Hvad er elektrolytisk celle?

Den elektriske strøm gennem den elektrokemiske celle kan initieres på to måder. Den første er at forbinde elektroder med en leder i et lukket elektrisk kredsløb. Ved at lukke det elektriske kredsløb er det muligt spontant at inducere elektrodereaktioner på begge faser af metal / elektrolyt. Derudover frigøres strømmen på bekostning af energien ved en spontan kemisk reaktion. En celle, der fungerer på denne måde, kaldes en galvanisk celle. Dette blev forklaret ovenfor. En anden måde er at lukke det elektriske kredsløb ved seriel binding af en ekstern strømkilde i modsætning til cellens spænding, hvor den ydre spænding er større end elektromotorisk kraft af cellen. Det driver strømmen i modsat retning fra retningen af ​​dens spontane strøm gennem cellen. På grund af dette skal elektrodernes reaktioner i cellen være i modsætning til deres spontane strømningsretning. Tvangsprocesser i en elektrokemisk celle under påvirkning af en ekstern kilde til elektrisk strøm kaldes elektrolyse, og den elektrokemiske celle i en sådan driftsform kaldes en elektrolytisk celle.

Forskellen mellem galvanisk og elektrolytisk celle

1. Definition af galvanisk og elektrolytisk celle

I galvaniske celler er der spontane redox-processer, der tillader kontinuerlig strøm af elektroner gennem lederen, hvorved den kemiske energi omdannes til elektrisk. I en elektrolytisk celle finder redox-reaktioner sted under påvirkning af en ekstern kilde, hvor elektriciteten omdannes til en kemisk energi. Redox-reaktionerne er ikke-spontane.

2. Teknik til galvanisk og elektrolytisk celle

Galvaniske celler producerer elektricitet ved hjælp af kemiske reaktioner. I elektrolytiske celler bruges en elektrisk strøm til udvikling af en kemisk reaktion ved hjælp af en ekstern kilde undervejs.

3. Design af galvanisk og elektrolytisk celle

Galvaniske celler består af to forskellige elektroder nedsænket i opløsninger af deres ioner, der er adskilt af en semipermeabel membran eller en saltbro. Elektrolytiske celler består af en elektrolytisk beholder, hvor to elektroder er forbundet til en DC-kilde. Elektrolytten kan være en smelte eller en vandig opløsning af noget salt, syre eller alkali.

4. Elektrodepolaritet i galvanisk og elektrolytisk celle

I galvaniske celler er anoden negativ og katoden er den positive elektrode. I elektrolytiske celler forekommer det modsatte.

5. Kemisk reaktion i galvanisk og elektrolytisk celle

I tilfælde af galvanisk celle finder oxidationsreaktionen sted ved anoden (negativ elektrode), hvor der er et overskud af negativ ladning. Ved katoden sker reduktionsreaktionen, hvilket inducerer en positiv opbygning af ladning. I tilfælde af elektrolytisk celle bruges en ekstern kilde til at udløse en reaktion. Ved den negative elektrode skubbes elektronerne ud af den - så reduktionsfasen vil ske på den negative elektrode. På den positive elektrode finder oxidationsfasen sted - og dette er anoden.

6. Anvendelse af galvanisk og elektrolytisk celle

Galvaniske celler bruges som en kilde til elektrisk strøm og omtales mere ofte som batterier eller akkumulatorer. Elektrolytiske celler har forskellige praktiske anvendelser, hvoraf nogle fremstiller brint og iltgas til kommerciel og industriel anvendelse, elektroplettering, ekstraktion af rene metaller fra legeringer og så videre.

Galvanisk vs. elektrolytisk celle: Sammenligning i tabelform

Resumé af galvanisk vs. elektrolytisk celle

• En elektrokemisk celle er sammensat af to halvceller eller elektroder, hvis kontakt sker via en elektrolyt (ionisk leder). Halvceller, hvis de er adskilt, kan forbindes med en saltbro (koncentreret opløsning af elektrolytter i agar-agar gel). Den galvaniske celle producerer elektrisk strøm baseret på en kemisk ændring, der forekommer spontant i den. Den elektrolytiske celle gør nøjagtigt det modsatte: strømmen resulterer i en kemisk ændring. For at cellen skal være galvanisk, må spontan kemisk ændring forekomme i den.