Razlika med galvanskimi celicami in elektrolitičnimi celicami

Obstajata dve vrsti elektrokemičnih celic: galvanske celice - s spontanimi redoks procesi, ki omogočajo neprekinjen pretok elektronov skozi prevodnik, pri čemer se kemijska energija pretvori v električno; in elektrolitično, kjer na redoks reakcije vpliva zunanji vir toka, kjer se električna energija pretvori v kemično energijo.

Kaj je galvanska celica?

Galvanske celice so sistemi, v katerih se kemijska energija pretvori v električno in posledično nastane tok. V galvanskih celicah nastane enosmerni tok kot rezultat redoks (oksidacijsko-redukcijskega) procesa. Galvanski element je sestavljen iz dveh pol-celic. Polovična celica je sestavljena iz elektrolita in potopljene elektrode v njej. Med temi pol-celicami mora biti vzpostavljen stik, ki elektrolit povezuje s solnim mostom ali pol prevodno membrano in elektrodo poveže z prevodnikom. Ločitev redoks procesa je razloženo z vedenjem elektrod v odnosu do elektrolita. Najenostavnejša možnost je, da je pol-celica tvorjena iz kovinske elektrode, potopljene v elektrolit, ki vsebuje ione, ki ustrezajo elektrodi. Obnašanje kovin v elektrolitu je odvisno od reaktivnosti kovine, to je njene nagnjenosti k raztapljanju.

Kaj je elektrolitična celica?

Električni tok skozi elektrokemično celico se lahko sproži na dva načina. Prva je povezava elektrod z prevodnikom v zaprt električni tokokrog. Z zapiranjem električnega tokokroga je mogoče spontano sprožiti reakcije elektrod na obeh fazah kovine / elektrolita. Poleg tega se energija toka sprosti na račun energije spontane kemične reakcije. Celica, ki deluje na ta način, se imenuje galvanska celica. To je bilo pojasnjeno zgoraj. Drugi način je zapreti električni tokokrog s serijskim vezanjem zunanjega vira toka v nasprotju z napetostjo celice, pri čemer je zunanja napetost večja od elektromotorne sile celice. Tok poganja v nasprotni smeri od smeri njegovega spontanega pretoka skozi celico. Zaradi tega morajo biti reakcije elektrod v celici v nasprotju s smerjo njihovega spontanega toka. Prisilni procesi v elektrokemični celici pod vplivom zunanjega vira električnega toka se imenujejo elektroliza, elektrokemična celica v takšnem načinu delovanja pa se imenuje elektrolitska celica.

Razlika med galvansko in elektrolitično celico

1. Opredelitev galvanske in elektrolitične celice

V galvanskih celicah obstajajo spontani redoks procesi, ki omogočajo neprekinjen pretok elektronov skozi prevodnik, pri čemer se kemijska energija pretvori v električno. V elektrolitični celici se redoks reakcije odvijajo pod vplivom zunanjega vira, kjer se električna energija pretvori v kemično energijo. Redoks reakcije niso spontane.

2. Tehnika galvanskih in elektrolitskih celic

Galvanske celice proizvajajo električno energijo s pomočjo kemičnih reakcij. V elektrolitskih celicah se za razvoj kemične reakcije uporablja električni tok, ki na poti uporablja zunanji vir.

3. Zasnova galvanske in elektrolitične celice

Galvanske celice sestavljajo dve različni elektrodi, potopljeni v raztopine svojih ionov, ki sta ločeni s polprepustno membrano ali solnim mostom. Elektrolitične celice so sestavljene iz elektrolitske posode, v kateri sta dve elektrodi priključeni na enosmerni vir. Elektrolit je lahko talina ali vodna raztopina neke soli, kisline ali alkalije.

4. Polarnost elektrod v galvanski in elektrolitski celici

V galvanskih celicah je anoda negativna, katoda pa pozitivna elektroda. V elektrolitskih celicah se dogaja ravno obratno.

5. Kemijska reakcija v galvanski in elektrolitični celici

V primeru galvanske celice oksidacijska reakcija poteka na anodi (negativna elektroda), kjer pride do presežka negativnega naboja. Na katodi se zgodi reakcija redukcije, ki sproži pozitivno kopičenje naboja. V primeru elektrolitskih celic se za sprožitev reakcije uporabi zunanji vir. Pri negativni elektrodi se elektroni potisnejo iz nje - tako se bo na negativni elektrodi zgodila faza redukcije. Na pozitivni elektrodi poteka faza oksidacije - in to je anoda.

6. Uporaba galvanske in elektrolitične celice

Galvanske celice se uporabljajo kot vir električnega toka in jih pogosteje imenujemo baterije ali akumulatorji. Elektrolitične celice imajo različne praktične uporabe, nekatere od njih proizvajajo vodik in kisik plin za komercialne in industrijske namene, galvansko brizganje, črpanje čistih kovin iz zlitin in tako naprej.

Galvanic vs. Elektrolitična celica: Primerjava v tabeli

Povzetek Galvanic vs. Elektrolitična celica

• Elektrokemična celica je sestavljena iz dveh pol-celic ali elektrod, katerih stik poteka prek elektrolita (ionskega prevodnika). Polovičke celic, če so ločene, se lahko pridružijo solni most (koncentrirana raztopina elektrolitov v agar-agar gelu). Galvanska celica proizvaja električni tok, ki temelji na kemični spremembi, ki se v njej pojavi spontano. Elektrolitična celica počne ravno obratno: tok povzroči kemično spremembo. Da bi bila celica galvanska, se mora v njej pojaviti spontana kemična sprememba.