Разлика между галванични клетки и електролитични клетки

Има два вида електрохимични клетки: галванични клетки - със спонтанни редокс процеси, които позволяват непрекъснат поток на електрони през проводника, при което химическата енергия се трансформира в електрическа; и електролитични, при които редокс-реакциите се влияят от външен източник на ток, където електричеството се преобразува в химическа енергия.

Какво е галванична клетка?

Галваничните клетки са системи, в които химическата енергия се трансформира в електрическа и в резултат се генерира ток. В галваничните клетки се получава постоянен ток в резултат на процеса на окисляване (окисляване-редукция). Галваничният елемент се състои от две полуклета. Полуклетката се състои от електролита и потопения електрод в него. Между тези полови клетки трябва да се осигури контакт, свързващ електролита със солен мост или полупроводяща мембрана и свързване на електрода с проводник. Отделянето на редокс процеса се обяснява с поведението на електродите по отношение на електролита. Най-простият вариант е половинната клетка да се формира от метален електрод, потопен в електролит, съдържащ йони, кореспондиращ с електрода. Поведението на металите в електролита зависи от реактивността на метала, т.е. неговата тенденция да се разтваря.

Какво е електролитична клетка?

Електрическият ток през електрохимичната клетка може да бъде иницииран по два начина. Първият е да свържете електродите с проводник в затворена електрическа верига. Чрез затваряне на електрическата верига е възможно спонтанно да се предизвикат реакции на електрода и в двете фази на метала / електролита. Освен това енергията на тока се освобождава за сметка на енергията на спонтанна химическа реакция. Клетка, която работи по този начин, се нарича галванична клетка. Това беше обяснено по-горе. Друг начин е да се затвори електрическата верига чрез серийно свързване на външен източник на ток, за разлика от напрежението на клетката, при което външното напрежение е по-голямо от електромоторната сила на клетката. Той задвижва тока в обратна посока от посоката на спонтанния му поток през клетката. Поради това реакциите на електродите в клетката трябва да противоречат на посоката на спонтанния им поток. Принудителните процеси в електрохимична клетка под въздействието на външен източник на електрически ток се наричат ​​електролиза, а електрохимичната клетка в такъв режим на работа се нарича електролитична клетка.

Разлика между галванична и електролитична клетка

1. Определение за галванична и електролитична клетка

В галваничните клетки има спонтанни редокс процеси, които позволяват непрекъснат поток на електрони през проводника, при което химическата енергия се преобразува в електрическа. В електролитна клетка редокс-реакциите протичат под въздействието на външен източник, където електричеството се преобразува в химическа енергия. Редукционните реакции не са спонтанни.

2. Техника на галванична и електролитична клетка

Галваничните клетки генерират електричество с помощта на химични реакции. В електролитичните клетки се използва електрически ток за развитие на химическа реакция, използвайки външен източник по пътя.

3. Дизайн на галванична и електролитична клетка

Галваничните клетки се състоят от два различни електрода, потопени в разтвори на техните йони, които са разделени от полупропусклива мембрана или солен мост. Електролитичните клетки се състоят от електролитен контейнер, в който два електрода са свързани към източник на постоянен ток. Електролитът може да бъде стопилка или воден разтвор на малко сол, киселина или основи.

4. Полярност на електродите в галванична и електролитична клетка

В галваничните клетки анодът е отрицателен, а катодът - положителният електрод. В електролитичните клетки се случва обратното.

5. Химична реакция в галванична и електролитична клетка

В случай на галванична клетка, окислителната реакция протича на анода (отрицателен електрод), където има излишък от отрицателен заряд. При катода реакцията на намаляване се случва, предизвиквайки положително натрупване на заряд. В случай на електролитична клетка се използва външен източник за предизвикване на реакция. При отрицателния електрод електроните се изтласкват от него - така на отрицателния електрод ще се случи редукционната фаза. На положителния електрод протича фазата на окисляване - и това е анодът.

6. Приложение на галванична и електролитична клетка

Галваничните клетки се използват като източник на електрически ток и по-често се наричат ​​батерии или акумулатори. Електролитичните клетки имат различни практически приложения, някои от тях произвеждат водород и кислороден газ за търговски и промишлени приложения, галванопластика, извличане на чисти метали от сплави и т.н..

Galvanic vs. Electrolytic Cell: Сравнение в таблична форма

Обобщение на Galvanic vs. Electrolytic Cell

• Електрохимичната клетка е съставена от две полуклетъчни клетки или електроди, чийто контакт се осъществява чрез електролит (йонен проводник). Половинките, ако са разделени, могат да бъдат съединени от солен мост (концентриран разтвор на електролити в агар-агар гел). Галваничната клетка произвежда електрически ток въз основа на химическа промяна, която възниква спонтанно в нея. Електролитичната клетка прави точно обратното: токът води до химическа промяна. За да може клетката да е галванична, в нея трябва да настъпи спонтанна химическа промяна.