Rozdiel medzi galvanickými a elektrolytickými bunkami

Existujú dva typy elektrochemických článkov: galvanické články - so spontánnymi redoxnými procesmi, ktoré umožňujú kontinuálny tok elektrónov cez vodič, čím sa chemická energia transformuje na elektrickú; a elektrolytické, kde redoxné reakcie sú ovplyvňované externým zdrojom prúdu, kde sa elektrina premieňa na chemickú energiu.

Čo je Galvanic Cell?

Galvanické články sú systémy, v ktorých sa chemická energia premieňa na elektrickú a výsledkom je generovanie prúdu. V galvanických článkoch je jednosmerný prúd generovaný ako výsledok procesu oxidácie a redukcie. Galvanický prvok pozostáva z dvoch polčlánkov. Polčlánok pozostáva z elektrolytu a ponorenej elektródy v ňom. Medzi týmito polčlánkami musí byť zabezpečený kontakt, ktorý spája elektrolyt so soľným mostíkom alebo polovodivou membránou a elektródu spája s vodičom. Oddelenie redoxného procesu je vysvetlené chovaním elektród vo vzťahu k elektrolytu. Najjednoduchšou možnosťou je, že polčlánok je tvorený kovovou elektródou ponorenou do elektrolytu obsahujúceho ióny zodpovedajúce elektróde. Správanie sa kovov v elektrolyte závisí od reaktivity kovu, t. J. Od jeho sklonu k rozpúšťaniu.

Čo je elektrolytická bunka?

Elektrický prúd cez elektrochemický článok sa môže iniciovať dvoma spôsobmi. Prvým je pripojenie elektród s vodičom do uzavretého elektrického obvodu. Uzavretím elektrického obvodu je možné spontánne vyvolať elektródové reakcie na oboch fázach kovu / elektrolytu. Energia prúdu sa navyše uvoľňuje na úkor energie spontánnej chemickej reakcie. Bunka, ktorá funguje týmto spôsobom, sa nazýva galvanická bunka. Toto bolo vysvetlené vyššie. Iným spôsobom je uzavrieť elektrický obvod sériovým spojením externého zdroja prúdu na rozdiel od napätia článku, pričom vonkajšie napätie je väčšie ako elektromotorická sila článku. Napája prúd v opačnom smere od smeru svojho spontánneho toku cez bunku. Z tohto dôvodu musia byť reakcie elektród v bunke v rozpore so smerom ich spontánneho toku. Nútené procesy v elektrochemickom článku pod vplyvom vonkajšieho zdroja elektrického prúdu sa nazývajú elektrolýza a elektrochemický článok v takomto režime sa nazýva elektrolytický článok..

Rozdiel medzi galvanickým a elektrolytickým článkom

1. Definícia galvanického a elektrolytického článku

V galvanických článkoch existujú spontánne redoxné procesy, ktoré umožňujú kontinuálny tok elektrónov vodičom, čím sa chemická energia premieňa na elektrickú. V elektrolytickom článku prebiehajú redoxné reakcie pod vplyvom vonkajšieho zdroja, kde sa elektrina premieňa na chemickú energiu. Redoxné reakcie nie sú spontánne.

2. Technika galvanického a elektrolytického článku

Galvanické články vyrábajú elektrinu pomocou chemických reakcií. V elektrolytických článkoch sa elektrický prúd používa na vývoj chemickej reakcie, pričom sa po ceste využíva vonkajší zdroj.

3. Dizajn galvanických a elektrolytických článkov

Galvanické články pozostávajú z dvoch rôznych elektród ponorených do roztokov ich iónov, ktoré sú oddelené polopriepustnou membránou alebo soľným mostíkom. Elektrolytické články pozostávajú z elektrolytického zásobníka, v ktorom sú dve elektródy pripojené k jednosmernému zdroju. Elektrolytom môže byť tavenina alebo vodný roztok nejakej soli, kyseliny alebo zásady.

4. Polarita elektród v galvanickom a elektrolytickom článku

V galvanických článkoch je anóda záporná a katóda je kladná elektróda. V elektrolytických článkoch nastáva opak.

5. Chemická reakcia v galvanickom a elektrolytickom článku

V prípade galvanického článku oxidačná reakcia prebieha na anóde (záporná elektróda), kde je nadbytok záporného náboja. Na katóde dochádza k redukčnej reakcii, ktorá vyvoláva pozitívny nárast náboja. V prípade elektrolytického článku sa na spustenie reakcie používa vonkajší zdroj. Na zápornej elektróde sa z nej vytlačia elektróny, takže na zápornej elektróde nastane redukčná fáza. Na kladnej elektróde prebieha oxidačná fáza - a to je anóda.

6. Aplikácia galvanického a elektrolytického článku

Galvanické články sa používajú ako zdroj elektrického prúdu a bežne sa označujú ako batérie alebo akumulátory. Elektrolytické články majú rôzne praktické využitie, niektoré z nich vyrábajú plynný vodík a kyslík pre komerčné a priemyselné aplikácie, elektrolytické pokovovanie, extrakciu čistých kovov zo zliatin atď..

Galvanické vs. elektrolytické články: porovnanie v tabuľkovej forme

Zhrnutie galvanických verzus elektrolytických buniek

• Elektrochemický článok sa skladá z dvoch polčlánkov alebo elektród, ktorých kontakt sa uskutočňuje prostredníctvom elektrolytu (iónový vodič). Ak sú polčlánky oddelené, môžu sa spojiť soľným mostíkom (koncentrovaný roztok elektrolytov v agarovom agarovom géli). Galvanický článok vytvára elektrický prúd na základe chemickej zmeny, ktorá sa v ňom spontánne vyskytuje. Elektrolytický článok robí presne naopak: súčasný stav vedie k chemickej zmene. Aby bola bunka galvanická, musí v nej nastať spontánna chemická zmena.