Διαφορά μεταξύ ηλεκτροχημικού κυττάρου και γαλβανικού κυττάρου
| Βολταϊκά κύτταρα Ηλεκτροχημικά κύτταρα
Στην οξείδωση της ηλεκτροχημείας, οι αντιδράσεις αναγωγής παίζουν σημαντικό ρόλο. Σε μια αντίδραση οξείδωσης-μείωσης, τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται από ένα αντιδραστήριο στο άλλο. Η ουσία που δέχεται τα ηλεκτρόνια είναι γνωστή ως αναγωγικό μέσο, όπου ως ουσία που παράγει το ηλεκτρόνιο είναι γνωστή ως οξειδωτικό μέσο. Ο αναγωγικός παράγοντας είναι υπεύθυνος για τη μείωση του άλλου αντιδραστηρίου ενώ υφίσταται ίδια οξείδωση και για οξειδωτικό παράγοντα είναι αντίστροφα. Αυτές οι αντιδράσεις μπορούν να χωριστούν σε δύο μισές αντιδράσεις, για να δείξουν ξεχωριστές οξειδώσεις και μειώσεις. Έτσι, δείχνει τον αριθμό των ηλεκτρονίων που κινούνται μέσα ή έξω.
Ηλεκτροχημικά κύτταρα
Το ηλεκτροχημικό κύτταρο είναι ένας συνδυασμός αναγωγικού και οξειδωτικού παράγοντα, ο οποίος φυσικά διαχωρίζεται ο ένας από τον άλλο. Συνήθως ο διαχωρισμός γίνεται με γέφυρα αλατιού. Αν και φυσικά διαχωρίζονται, και τα δύο ημίσεα κύτταρα βρίσκονται σε χημική επαφή μεταξύ τους. Τα ηλεκτρολυτικά και τα γαλβανικά κύτταρα είναι δύο τύποι ηλεκτροχημικών κυττάρων. Σε ηλεκτρολυτικά και γαλβανικά κύτταρα, γίνονται αντιδράσεις μείωσης οξείδωσης. Επομένως, σε ένα ηλεκτροχημικό κύτταρο, υπάρχουν δύο ηλεκτρόδια που ονομάζονται άνοδος και κάθοδος. Και τα δύο ηλεκτρόδια συνδέονται εξωτερικά με ένα υψηλής αντοχής βολτόμετρο. Συνεπώς, το ρεύμα δεν μεταδίδεται μεταξύ των ηλεκτροδίων. Αυτό το βολτόμετρο βοηθάει στη διατήρηση μιας ορισμένης τάσης μεταξύ των ηλεκτροδίων όπου συμβαίνουν οι αντιδράσεις οξείδωσης. Η αντίδραση οξείδωσης λαμβάνει χώρα στην άνοδο και η αντίδραση μείωσης λαμβάνει χώρα στην κάθοδο. Τα ηλεκτρόδια βυθίζονται σε ξεχωριστά διαλύματα ηλεκτρολυτών. Κανονικά, αυτά τα διαλύματα είναι ιοντικά διαλύματα που σχετίζονται με τον τύπο του ηλεκτροδίου. Για παράδειγμα, τα ηλεκτρόδια χαλκού βυθίζονται σε διαλύματα θειικού χαλκού και τα ηλεκτρόδια αργύρου βυθίζονται σε διάλυμα χλωριούχου αργύρου. Αυτές οι λύσεις είναι διαφορετικές. ως εκ τούτου, πρέπει να χωριστούν. Ο πιο συνηθισμένος τρόπος διαχωρισμού τους είναι μια γέφυρα αλατιού. Σε μια ηλεκτροχημική κυψέλη, η δυναμική ενέργεια του κυττάρου μετατρέπεται σε ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να ανάψει έναν βολβό ή να κάνουμε κάποια άλλη ηλεκτρική εργασία.
Γαλβανικά κύτταρα
Τα γαλβανικά ή βολταϊκά κύτταρα αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια. Οι μπαταρίες είναι κατασκευασμένες από μια σειρά από γαλβανικά κύτταρα, για να παράγουν μια υψηλότερη τάση. Οι αντιδράσεις στα δύο ηλεκτρόδια στα γαλβανικά κύτταρα τείνουν να προχωρήσουν αυθόρμητα. Όταν συμβαίνουν οι αντιδράσεις, υπάρχει μια ροή ηλεκτρονίων από την άνοδο στην κάθοδο μέσω ενός εξωτερικού αγωγού. Για παράδειγμα, εάν τα δύο ηλεκτρόδια είναι ασημένια και χάλκινα σε ένα γαλβανικό στοιχείο, το ηλεκτρόδιο αργύρου είναι θετικό σε σχέση με το ηλεκτρόδιο χαλκού.Το ηλεκτρόδιο χαλκού είναι η άνοδος, και υφίσταται αντίδραση οξείδωσης και απελευθερώνει ηλεκτρόνια. Αυτά τα ηλεκτρόνια πηγαίνουν στην ασημένια κάθοδο μέσω του εξωτερικού κυκλώματος. Ως εκ τούτου, η ασημένια κάθοδος υφίσταται αντίδραση αναγωγής. Μία δυναμική διαφορά δημιουργείται μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων, τα οποία επιτρέπουν τη ροή ηλεκτρονίων. Ακολουθεί η αντίδραση αυθόρμητου κυττάρου του παραπάνω Γαλβανικού κυττάρου.
-2 Ag + (aq) + Cu (s) ⇌ 2Ag (s) + Cu 2+ διαφορά μεταξύ του ηλεκτροχημικού κυττάρου και του γαλβανικού κυττάρου;
