Rozdíl mezi galvanickými a elektrolytickými buňkami

Existují dva typy elektrochemických článků: galvanické články - se spontánními redoxními procesy, které umožňují nepřetržitý tok elektronů dirigentem, čímž se chemická energie transformuje na elektrickou; a elektrolytické, kde redoxní reakce jsou ovlivněny vnějším zdrojem proudu, kde je elektřina přeměněna na chemickou energii.

Co je Galvanic Cell?

Galvanické články jsou systémy, ve kterých je chemická energie přeměněna na elektrickou a v důsledku toho je generován proud. V galvanických článcích je stejnosměrný proud generován jako výsledek procesu oxidace a redukce. Galvanický prvek se skládá ze dvou poločlánků. Poločlánek sestává z elektrolytu a ponořené elektrody v něm. Mezi těmito poločlánky musí být zajištěn kontakt, spojující elektrolyt se solným můstkem nebo polovodivou membránou a elektroda s vodičem. Oddělení redoxního procesu je vysvětleno chováním elektrod ve vztahu k elektrolytu. Nejjednodušší možností je, že poločlánek je tvořen kovovou elektrodou ponořenou do elektrolytu obsahujícího ionty korespondující s elektrodou. Chování kovů v elektrolytu závisí na reaktivitě kovu, tj. Jeho tendenci k rozpuštění.

Co je elektrolytická buňka?

Elektrický proud přes elektrochemický článek může být iniciován dvěma způsoby. Prvním je připojení elektrod s vodičem do uzavřeného elektrického obvodu. Uzavřením elektrického obvodu je možné spontánně vyvolat elektrodové reakce na obou fázích kovu / elektrolytu. Kromě toho je energie proudu uvolňována na úkor energie spontánní chemické reakce. Buňka, která funguje tímto způsobem, se nazývá galvanická buňka. To bylo vysvětleno výše. Jiným způsobem je uzavření elektrického obvodu sériovým připojením externího zdroje proudu na rozdíl od napětí článku, přičemž vnější napětí je větší než elektromotorická síla článku. Proudí proud v opačném směru, než je směr jeho spontánního proudění buňkou. Z tohoto důvodu musí být reakce elektrod v buňce v rozporu se směrem jejich spontánního toku. Nucené procesy v elektrochemickém článku pod vlivem vnějšího zdroje elektrického proudu se nazývají elektrolýza a elektrochemický článek v takovém režimu se nazývá elektrolytický článek.

Rozdíl mezi galvanickým a elektrolytickým článkem

1. Definice galvanického a elektrolytického článku

V galvanických buňkách existují spontánní redoxní procesy, které umožňují nepřetržitý tok elektronů dirigentem, čímž se chemická energie přeměňuje na elektrickou. V elektrolytickém článku probíhají redoxní reakce pod vlivem vnějšího zdroje, kde je elektřina přeměněna na chemickou energii. Redoxní reakce nejsou spontánní.

2. Technika galvanického a elektrolytického článku

Galvanické články vyrábějí elektřinu pomocí chemických reakcí. V elektrolytických článcích se elektrický proud používá k vývoji chemické reakce, přičemž se po cestě využívá vnější zdroj.

3. Návrh galvanického a elektrolytického článku

Galvanické články se skládají ze dvou různých elektrod ponořených do roztoků jejich iontů, které jsou odděleny semipermeabilní membránou nebo solným můstkem. Elektrolytické články sestávají z elektrolytického zásobníku, ve kterém jsou dvě elektrody připojeny ke zdroji stejnosměrného proudu. Elektrolytem může být tavenina nebo vodný roztok nějaké soli, kyseliny nebo zásady.

4. Polarita elektrod v galvanickém a elektrolytickém článku

V galvanických článcích je anoda záporná a katoda je pozitivní elektrodou. V elektrolytických článcích nastává opak.

5. Chemická reakce v galvanickém a elektrolytickém článku

V případě galvanického článku probíhá oxidační reakce na anodě (záporná elektroda), kde je nadbytek negativního náboje. Na katodě dochází k redukční reakci, která vyvolává pozitivní nárůst náboje. V případě elektrolytického článku se k vyvolání reakce použije vnější zdroj. Na záporné elektrodě jsou elektrony z ní vytlačeny - takže na záporné elektrodě nastane redukční fáze. Na kladné elektrodě probíhá oxidační fáze - a to je anoda.

6. Aplikace galvanických a elektrolytických článků

Galvanické články se používají jako zdroj elektrického proudu a běžněji se nazývají baterie nebo akumulátory. Elektrolytické články mají různá praktická použití, některé z nich vyrábějí vodík a kyslík pro komerční a průmyslové aplikace, galvanické pokovování, extrakci čistých kovů ze slitin atd..

Galvanické vs. elektrolytické články: Porovnání ve formě tabulky

Shrnutí galvanických vs. elektrolytických článků

• Elektrochemický článek se skládá ze dvou poločlánků nebo elektrod, jejichž kontakt je vytvářen elektrolytem (iontový vodič). Poloviční buňky, pokud jsou separovány, mohou být spojeny solným můstkem (koncentrovaný roztok elektrolytů v agar-agarovém gelu). Galvanický článek vytváří elektrický proud na základě chemické změny, která se v něm spontánně vyskytuje. Elektrolytický článek dělá pravý opak: proud vede k chemické změně. Aby byl článek galvanický, musí v něm proběhnout spontánní chemická změna.