Diferența dintre celulele galvanice și celulele electrolitice

Există două tipuri de celule electrochimice: celule galvanice - cu procese redox spontane care permit fluxul continuu de electroni prin conductor, prin care energia chimică este transformată într-una electrică; și electrolitice, unde reacțiile redox sunt influențate de o sursă externă de curent, în care energia electrică este transformată în energie chimică.

Ce este celula galvanică?

Celulele galvanice sunt sisteme în care energia chimică este transformată în electricitate și ca rezultat este generat curent. În celulele galvanice, curentul direct este generat ca urmare a procesului redox (oxidare-reducere). Elementul galvanic este alcătuit din două jumătăți. Semi-celula constă din electrolit și electrodul scufundat în el. Între aceste jumătăți de celule trebuie să fie prevăzut un contact care să conecteze electrolitul cu o punte de sare sau o membrană semi-conductivă și să conecteze electrodul cu conductorul. Separarea procesului redox se explică prin comportamentul electrozilor în raport cu electrolitul. Cea mai simplă opțiune este aceea că jumătatea celulă este formată dintr-un electrod metalic imersat într-un electrolit care conține ioni corespondenți cu electrodul. Comportamentul metalelor în electrolit depinde de reactivitatea metalului, adică de tendința sa de a se dizolva.

Ce este celula electrolitică?

Curentul electric prin celula electrochimică poate fi inițiat în două moduri. Primul este conectarea electrozilor cu un conductor într-un circuit electric închis. Prin închiderea circuitului electric este posibil să se induc spontan reacții electrod la ambele faze ale metalului / electrolitului. În plus, energia curentului este eliberată în detrimentul energiei unei reacții chimice spontane. O celulă care funcționează în acest fel este numită celulă galvanică. Acest lucru a fost explicat mai sus. O altă modalitate este de a închide circuitul electric prin legarea în serie a unei surse de curent exterioare, spre deosebire de tensiunea celulei, în care tensiunea externă este mai mare decât forța electromotoare a celulei. El acționează curentul în direcție opusă direcției fluxului său spontan prin celulă. Din acest motiv, reacțiile electrozilor din celulă trebuie să fie contrare direcției fluxului lor spontan. Forțele procesate într-o celulă electrochimică sub influența unei surse externe de curent electric sunt numite electrolize, iar celulă electrochimică într-un astfel de mod de operare este numită celulă electrolitică.

Diferența dintre celula galvanică și cea electrolitică

1. Definiția celulelor galvanice și electrolitice

În celulele galvanice există procese redox spontane care permit fluxul continuu de electroni prin conductor, prin care energia chimică este transformată în electricitate. Într-o celulă electrolitică, reacțiile redox au loc sub influența unei surse externe, unde energia electrică este transformată într-o energie chimică. Reacțiile redox sunt non-spontane.

2. Tehnica celulelor galvanice și electrolitice

Celulele galvanice generează energie electrică cu ajutorul reacțiilor chimice. În celulele electrolitice, un curent electric este utilizat pentru dezvoltarea unei reacții chimice, folosind o sursă externă de-a lungul drumului.

3. Proiectarea celulelor galvanice și electrolitice

Celulele galvanice sunt alcătuite din doi electrozi diferiți imersați în soluții ale ionilor lor care sunt separați de o membrană semipermeabilă sau de o punte de sare. Celulele electrolitice constau dintr-un recipient electrolitic în care doi electrozi sunt conectați la o sursă de curent continuu. Electrolitul poate fi o topitură sau o soluție apoasă de sare, acid sau alcaline.

4. Polaritatea electrodului în celula galvanică și electrolitică

În celulele galvanice anodul este negativ și catodul este electrodul pozitiv. În celulele electrolitice, apare opusul.

5. Reacția chimică în celula galvanică și electrolitică

În cazul celulei galvanice, reacția de oxidare are loc la anod (electrod negativ) unde există un exces de sarcină negativă. La catod, se produce reacția de reducere, determinând acumularea pozitivă a încărcării. În cazul celulelor electrolitice, o sursă externă este utilizată pentru declanșarea unei reacții. La electrodul negativ, electronii sunt împinși din el - deci faza de reducere se va produce pe electrodul negativ. Pe electrodul pozitiv are loc faza de oxidare - și acesta este anodul.

6. Aplicarea celulelor galvanice și electrolitice

Celulele galvanice sunt utilizate ca sursă de curent electric și sunt mai frecvent denumite baterii sau acumulatori. Celulele electrolitice au diferite utilizări practice, unele dintre ele făcând hidrogen și gaz oxigen pentru aplicații comerciale și industriale, galvanizare, extragerea metalelor pure din aliaje și așa mai departe.

Celulă galvanică vs. electrolitică: Comparație în formă tabelară

Rezumat al celulei galvanice vs electrolitice

• O celulă electrochimică este compusă din două jumătăți de celule sau electrozi ale căror contact este realizat printr-un electrolit (conductor ionic). Semicarcasele, dacă sunt separate, pot fi unite printr-o punte de sare (soluție concentrată de electroliți în gel de agar-agar). Celula galvanică produce curent electric bazat pe o schimbare chimică care apare spontan în ea. Celula electrolitică face exact opusul: curentul are ca rezultat o schimbare chimică. Pentru ca celula să fie galvanică, în ea trebuie să apară schimbări chimice spontane.