Разлика между галванична клетка и концентрационна клетка

Най- ключова разлика между галваничната клетка и концентрационната клетка е, че a галваничната клетка може или не може да има двете половини клетки с един и същи състав, докато концентрационната клетка има две половини клетки с един и същи състав.

И галваничната клетка, и концентрационната клетка са електрохимични клетки. Електрохимичната клетка е устройство, което може да генерира електричество, използвайки химическа реакция или да извърши химическа реакция, използвайки електричество.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е галванична клетка
3. Какво е клетка за концентрация
4. Паралелно сравнение - Галванична клетка срещу концентрационна клетка в таблична форма
5. Резюме

Какво е галванична клетка?

Галваничната клетка е вид електрохимична клетка, която използва спонтанни редокс реакции за генериране на електрическа енергия. Синоним на тази клетка е волтовата клетка. Клетката съдържа две половини клетки, които могат да бъдат или с един и същи състав, или с различни състави. Всяка половин клетка съдържа електрод и електролит. Електродът трябва да бъде потопен в електролитния разтвор. Понякога тези електролити са напълно отделни, но друг път те са разделени само с пореста бариера. Когато електролитите са напълно разделени, трябва да използваме солен мост, за да поддържаме движението на йони между двата електролита.

Фигура 01: Проста галванична клетка

При подготовката на тази клетка трябва да обмислим дали електродите и електролитите са спонтанни или не. Можем да го открием теоретично, като изчислим електродните потенциали на всяка половинна клетка. Обаче половината клетка трябва да показва окисляване, докато другата половина клетка трябва да показва реакция на редукция. Окисляването се случва на анода, докато намаляването става при катода. Тъй като галваничната (волтовата) клетка използва енергията, отделена по време на спонтанна редокс реакция, за да генерира електричество, галваничните клетки са важни като източник на електрическа енергия. Те произвеждат постоянен ток.

Какво е клетка за концентрация?

Клетката за концентрация е вид галванична клетка, в която двете половини на клетката са сходни по състав. Затова казваме, че двете половини клетки са равностойни. Те се различават само по концентрация. Напрежението, произведено от тази клетка, е много малко, тъй като тази клетка има тенденция да получи равновесно състояние. Равновесието идва, когато концентрациите на двете половини клетки станат равни.

Концентрационната клетка произвежда електричество чрез намаляване на термодинамичната свободна енергия на системата. Тъй като съставът на половините клетки е подобен, протича същата реакция, но в противоположни посоки. Този процес увеличава концентрацията на клетката с по-ниска концентрация и намалява концентрацията на клетката с по-висока концентрация. Докато тече електричеството, се генерира топлинна енергия. Клетката поглъща тази енергия като топлина. Има два типа клетки за концентрация, както следва:

1. Клетка за концентрация на електролити - електродите са съставени от едно и също вещество, а половините клетки съдържат един и същ електролит с различни концентрации
2. Клетка за концентрация на електрода - два електрода (от едно и също вещество) с различни концентрации са потопени в един и същ електролит

Каква е разликата между галваничната клетка и концентрационната клетка?

Галваничната клетка е вид електрохимична клетка, която използва спонтанни редокс реакции за генериране на електрическа енергия. Концентрационната клетка, от друга страна, е вид галванична клетка, в която двете половини на клетката са сходни по състав. Следователно, основната разлика между галваничната и концентрационната клетка е, че галваничната клетка може да има или не може да има двете половини клетки с един и същи състав, докато концентрационната клетка има две половини клетки със същия състав.

Нещо повече, електродите на галваничната клетка могат да бъдат направени или от едно и също вещество, или от различни вещества, докато електродите на концентрационната клетка са направени от едно и също вещество с една и съща концентрация или с различни концентрации. В допълнение към тях галваничните клетки имат един и същ електролит или различни електролити в две половин клетки, докато концентрационните клетки имат същия електролит или с една и съща концентрация, или с различни концентрации.

По-долу инфографиката обобщава разликата между галванична клетка и концентрационна клетка.

Обобщение - галванична клетка срещу клетка за концентрация

Галваничната клетка е вид електрохимична клетка, която използва спонтанни редокс реакции за генериране на електрическа енергия. Клетката за концентрация е вид галванична клетка, в която двете половини на клетката са сходни по състав. Следователно, основната разлика между галваничната и концентрационната клетка е, че галваничната клетка може да има или не може да има двете половини клетки с един и същи състав, докато концентрационната клетка има две половини клетки със същия състав.

справка:

1. Хелменстин, Ан Мари. "Електрохимични клетки." ThoughtCo, 26 януари 2019 г., наличен тук.

С любезност на изображенията:

1. "Galvanic Cell" от Gringer - Файл: Galvanische Zelle.png, от Tinux (CC BY-SA 3.0) през Wikimedia Commons