A legfontosabb különbség az elektrokémiai cella és a galvánelem között az, hogy a legtöbb elektrokémiai cella hajlamos az elektromos energiát kémiai energiává alakítani, míg a galvánelemek hajlamosak a kémiai energiát elektromos energiává alakítani.
Az oxidációs és redukciós reakciók fontos szerepet játszanak az elektrokémiában. Az oxidációs-redukciós reakció során az elektronok egyik reagensből a másikba kerülnek. Az elektronokat felvevő anyag a redukálószer, míg az elektront leadó anyag az oxidálószer. A redukálószer felelős a másik reagens redukálásáért, miközben maga oxidálódik; az oxidálószer esetében ez fordítva történik. Ezek a reakciók két félreakcióban mennek végbe, külön oxidációt és redukciót mutatva; így a be- és kimozduló elektronok számát mutatja.
Mi az elektrokémiai cella?
Az elektrokémiai cella egy redukáló és oxidálószer kombinációja, amelyek fizikailag el vannak választva egymástól. Általában ezt az elválasztást sóhíddal végezzük. Bár fizikailag el vannak választva, mindkét félsejt kémiai érintkezésben van egymással. Az elektrolitikus és galvanikus cellák az elektrokémiai cellák két típusa.
Oxidációs-redukciós reakciók lejátszódnak mind az elektrolitikus, mind a galvánelemekben. Ezért egy elektrokémiai cellában két elektróda van anódként és katódként. Mindkét elektróda kívülről nagy ellenállású voltmérővel csatlakozik; ezért az ott lévő áram nem halad át az elektródák között. Ezért ez a voltmérő segít fenntartani egy bizonyos feszültséget az elektródák között, ahol az oxidációs reakciók végbemennek.
01. ábra: Elektrokémiai cella
Az oxidációs reakció az anódon, míg a redukciós reakció a katódon megy végbe. Külön elektrolit oldatokba kell merítenünk őket. Általában ezek az oldatok az elektróda típusához kapcsolódó ionos oldatok. Például rézelektródákat merítünk réz-szulfát oldatba, ezüstelektródákat ezüst-klorid oldatba. Ezek a megoldások különbözőek; ezért el kell különíteni őket. Elválasztásuk legáltalánosabb módja a sóhíd. Egy elektrokémiai cellában a cella potenciális energiája elektromos árammá alakul, amelyet felhasználhatunk egy izzó meggyújtására vagy más elektromos munkára.
Mi az a galvanikus cella?
A galván- vagy voltacellák elektromos energiát tárolnak. Az akkumulátorok galvanikus cellák sorozatából készülnek, hogy nagyobb feszültséget állítsanak elő. A galvanikus cellákban a két elektróda reakciója általában spontán módon megy végbe. Amikor a reakciók végbemennek, az anódról egy külső vezetőn keresztül elektronok áramlanak a katódra.
02. ábra: Galvanikus cella
Például, ha a két elektróda ezüst és réz egy galvanikus cellában, akkor az ezüstelektróda pozitív a rézelektródához képest. A rézelektród az anód, amely oxidációs reakción megy keresztül, és elektronokat szabadít fel. Ezek az elektronok a külső áramkörön keresztül az ezüst katódra jutnak. Ezért az ezüst katód redukciós reakción megy keresztül. A két elektróda között potenciálkülönbség keletkezik, amely lehetővé teszi az elektronáramlást. Az alábbiakban a fenti galvanikus cella spontán sejtreakciója látható.
2 Ag+ (aq) + Cu(s) ⇌ 2Ag (s) + Cu2+ (aq)
Mi a különbség az elektrokémiai cella és a galvanikus cella között?
Két típusú elektrokémiai cella létezik: elektrolitikus cella és galvánelem. A legfontosabb különbség az elektrokémiai cella és a galvánelem között az, hogy a legtöbb elektrokémiai cella hajlamos az elektromos energiát kémiai energiává alakítani, míg a galvánelemek hajlamosak a kémiai energiát elektromos energiává alakítani. Ezenkívül a legtöbb elektrokémiai cellában, például az elektrolitikus cellákban az anód a pozitív, míg a katód a negatív pólus; azonban a galvánelemben az anód a negatív, a katód pedig a pozitív pólus.
További különbség az elektrokémiai cella és a galvánelem között, hogy az elektrokémiai cellákban, például az elektrolitikus cellákban nem spontán kémiai reakciók mennek végbe, a galvánelemekben viszont spontán kémiai reakciók mennek végbe.
Összefoglaló – Elektrokémiai vs és galvanikus cella
Két típusú elektrokémiai cella létezik: elektrolitikus cella és galvánelem. A legfontosabb különbség az elektrokémiai cella és a galvánelem között az, hogy a legtöbb elektrokémiai cella hajlamos az elektromos energiát kémiai energiává alakítani, míg a galvánelemek hajlamosak a kémiai energiát elektromos energiává alakítani.
