Diferența dintre celula galvanică și cea electrolitică

Diferența principală - Celulă galvanică vs electrolitică

În chimia fizică, o celulă este un sistem care este utilizat pentru a lega substanțele chimice cu electricitatea. Cu alte cuvinte, celulele pot fi folosite fie pentru a produce un curent electric din compuși chimici, fie pentru a aplica curent electric pentru finalizarea unei reacții chimice. Celulele galvanice și celulele electrolitice sunt exemple bune de astfel de celule. Celula galvanică este, de asemenea, numită celulă electrochimică. Ambele celule implică o soluție compusă din ioni capabili să conducă electricitate și electrozi pentru a măsura potențialul acestei soluții. Principala diferență dintre o celulă galvanică și cea electrolitică este aceea o celulă galvanică transformă energia chimică în energie electrică, în timp ce o celulă electrolitică transformă energia electrică în energie chimică.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este o celulă galvanică
      - Definiție, explicație a tehnicii
2. Ce este o celulă electrolitică
      - Definiție, explicație a tehnicii
3. Care este diferența dintre celula galvanică și cea electrolitică
     - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: Celule electrochimice, electrozi, electroliți, celule electrolitice, celule galvanice

Ce este o celulă galvanică

O celulă galvanică este o celulă electrochimică care poate produce energie electrică cu ajutorul unei reacții chimice. Această reacție chimică este o reacție redox care include o reacție de oxidare și o reacție de reducere care apare în același timp. Dar aceste reacții de oxidare și de reducere au loc în două soluții separate.

De obicei, o celulă este compusă din două celule jumătate. Fiecare jumătate de celulă este compusă dintr-un electrod imersat într-o soluție care conține sarea de metal care corespunde acelui electrod. Cele două jumătăți de celulă sunt conectate una la alta printr-un fir. Cele două soluții sunt conectate între ele printr-o punte de sare.

O celulă galvanică este alcătuită din doi electrozi metalici care sunt imersați în două soluții. Fiecare electrod metalic este imersat în soluții conținând săruri dizolvate ale fiecărui metal. De exemplu, dacă cei doi electrozi metalici sunt cupru și zinc, electrodul de cupru poate fi scufundat într-o soluție de sulfat de cupru, în timp ce electrodul de zinc poate fi imersat într-o soluție de sulfat de zinc. Uneori, aceste două soluții sunt complet separate una de cealaltă. Aici cele două soluții sunt conectate printr-o punte de sare. Dar, uneori, cele două soluții sunt separate de un disc poros. Apoi, ionii se pot mișca prin acești pori.

Figura 1: O celulă galvanică

Cei doi electrozi sunt conectați extern unul spre celălalt printr-o bucată de fir. Acest fir poate fi conectat la un voltmetru pentru a măsura și controla potențialul celulei. Metalul de zinc pierde cu ușurință electroni. Prin urmare, atomii de Zn din electrodul de zinc pot elibera electroni, devenind cationi încărcați pozitiv. Apoi, acești Zn⁺² ionii sunt eliberați la soluția prin care electrodul este scufundat. Aceasta face ca masa electrodului de zinc să se reducă.

Electronii care sunt eliberați de atomii de zinc sunt transferați la soluția de cupru prin circuitul extern. Ionii de cupru din soluție pot obține acești electroni și devin atomi de cupru. Acești atomi de cupru se depun pe electrodul de cupru. Prin urmare, masa electrodului de cupru este mărită. De asemenea, reacția chimică care apare în sistem determină crearea unui curent electric prin intermediul firului extern. Prin urmare, se cunoaște că celula galvanică convertește energia chimică în energie electrică. Aici anodul este negativ și catodul este pozitiv deoarece reacția de oxidare are loc în anod și reacția de reducere are loc în catod.

Ce este o celulă electrolitică

O celulă electrolitică este o celulă care utilizează un curent electric pentru progresia unei reacții chimice. În aceste celule se utilizează un curent electric pentru a obține o reacție non-spontană. Acesta este opusul celulei galvanice. Reacțiile redox spontane care apar în celula galvanică pot fi inversate prin aplicarea unei tensiuni în celulele electrolitice.

Procesul efectuat de către celula electrolitică este cunoscut sub numele de electroliză. Anodul celulei electrolitice este încărcat pozitiv, iar catodul este încărcat negativ. Reacția de oxidare are loc în catod, în timp ce reacția de reducere are loc în anod.

Figura 2: O celulă electrolitică

De exemplu, dacă folosim electrodul Zn și electrodul Cu, putem obține procedura inversă a celor de mai sus prin aplicarea unei tensiuni adecvate. Apoi, Zn va fi depus pe electrodul Zn, iar electrodul cu Cu va reduce masa acestuia prin oxidare. Cu toate acestea, în celulele electrolitice, cei doi electrozi sunt imersați în aceeași soluție electrolitică.

Diferența dintre celula galvanică și cea electrolitică

Definiție

Galvanic Cell: O celulă galvanică este o celulă electrochimică care poate produce energie electrică cu ajutorul unei reacții chimice.

Celula electrolitică: O celulă electrolitică este o celulă care utilizează un curent electric pentru progresia unei reacții chimice.

Tehnică

Galvanic Cell: O celulă galvanică transformă energia chimică în energie electrică.

Celula electrolitică: O celulă electrolitică convertește energia electrică în energie chimică.

Reactie chimica

Galvanic Cell: În celulele galvanice apare o reacție spontană.

Celula electrolitică: În celulele electrolitice, apare o reacție non-spontană.

Anod și catod

Galvanic Cell: În celula galvanică, anodul este încărcat negativ, iar catodul este încărcat pozitiv.

Celula electrolitică: În celula electrolitică, anodul este încărcat pozitiv, iar catodul este încărcat negativ.

Concluzie

Celulele galvanice și celulele electrolitice sunt sisteme care sunt utilizate pentru a lega electricitatea cu compușii chimici. Aceste celule pot acoperi fie energia chimică în energie electrică, fie în energie electrică în energie chimică. Principala diferență dintre celula galvanică și celula electrolitică este aceea că o celulă galvanică convertește energia chimică în energie electrică, în timp ce o celulă electrolitică convertește energia electrică în energie chimică.

Referințe:

1. "Celulele electrolitice". LibreTexts, Libretexts, 21 iulie 2016, disponibil aici. Accesat la 20 septembrie 2017.
2. "Celulele electrolitice". Hiperfizică, Disponibil aici. Accesat la 20 septembrie 2017.
3. Grupul, H2T13 CHIMIE. "CHIMIE". CELUL DE ELECTROLIE Cs GALVANIC CELL, 1 ianuarie 1970, Disponibil aici. Accesat la 20 septembrie 2017.

Datorită fotografiei:

1. "Celula galvanică etichetă". Încărcătorul original a fost Elo 1219 la Wikimanuale Engleză - Transferat de la en.wikibooks to Commons (CC BY 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "Principiile chimice Fig 1.9" Încărcătorul original a fost Elo 1219 la Wikimanuale Engleză - Transferat de la en.wikibooks to Commons. (CC BY 3.0) prin Wikimedia Commons