Разница между гальваническими и электролитическими ячейками

Существует два типа электрохимических ячеек: гальванические ячейки - со спонтанными окислительно-восстановительными процессами, которые обеспечивают непрерывный поток электронов через проводник, в результате чего химическая энергия превращается в электрическую; и электролитический, где на окислительно-восстановительные реакции влияет внешний источник тока, где электричество преобразуется в химическую энергию.

Что такое гальваническая ячейка?

Гальванические элементы - это системы, в которых химическая энергия превращается в электрическую, и в результате генерируется ток. В гальванических элементах постоянный ток генерируется в результате окислительно-восстановительного процесса. Гальванический элемент состоит из двух полуклеток. Полуэлемент состоит из электролита и погруженного в него электрода. Между этими полуэлементами должен быть предусмотрен контакт, соединяющий электролит с солевым мостиком или полупроводящей мембраной и соединяющий электрод с проводником. Разделение окислительно-восстановительного процесса объясняется поведением электродов по отношению к электролиту. Самый простой вариант состоит в том, что полуэлемент состоит из металлического электрода, погруженного в электролит, содержащий ионы, соответствующие электроду. Поведение металлов в электролите зависит от реакционной способности металла, то есть его тенденции растворяться.

Что такое электролитическая ячейка?

Электрический ток через электрохимическую ячейку может инициироваться двумя способами. Первый заключается в подключении электродов с проводником в замкнутую электрическую цепь. Замкнув электрическую цепь, можно самопроизвольно вызвать электродные реакции на обеих фазах металла / электролита. Кроме того, энергия тока высвобождается за счет энергии спонтанной химической реакции. Ячейка, которая работает таким образом, называется гальванической ячейкой. Это было объяснено выше. Другой способ заключается в замыкании электрической цепи путем последовательного соединения внешнего источника тока в отличие от напряжения элемента, причем внешнее напряжение больше, чем электродвижущая сила элемента. Он направляет ток в противоположном направлении от направления его самопроизвольного протекания через ячейку. Из-за этого реакции электродов в ячейке должны быть противоположны направлению их самопроизвольного потока. Вынужденные процессы в электрохимической ячейке под воздействием внешнего источника электрического тока называются электролизом, а электрохимическая ячейка в таком режиме работы называется электролитической ячейкой..

Разница между гальванической и электролитической ячейкой

1. Определение гальванических и электролитических ячеек

В гальванических элементах происходят спонтанные окислительно-восстановительные процессы, которые обеспечивают непрерывный поток электронов через проводник, в результате чего химическая энергия преобразуется в электрическую. В электролизере окислительно-восстановительные реакции происходят под воздействием внешнего источника, где электричество превращается в химическую энергию. Окислительно-восстановительные реакции являются спонтанными.

2. Техника гальванических и электролитических ячеек

Гальванические элементы вырабатывают электричество с помощью химических реакций. В электролизерах электрический ток используется для развития химической реакции с использованием внешнего источника..

3. Конструкция гальванической и электролитической ячейки

Гальванические элементы состоят из двух разных электродов, погруженных в растворы их ионов, которые разделены полупроницаемой мембраной или солевым мостиком. Электролитические ячейки состоят из электролитического контейнера, в котором два электрода соединены с источником постоянного тока. Электролит может представлять собой расплав или водный раствор соли, кислоты или щелочи..

4. Полярность электрода в гальваническом и электролитическом элементе

В гальванических элементах анод является отрицательным, а катод - положительным электродом. В электролизерах происходит обратное.

5. Химическая реакция в гальванической и электролитической ячейке

В случае гальванического элемента реакция окисления происходит на аноде (отрицательный электрод), где имеется избыток отрицательного заряда. На катоде происходит реакция восстановления, вызывающая положительное накопление заряда. В случае электролизера внешний источник используется для запуска реакции. На отрицательном электроде электроны выталкиваются из него - поэтому на отрицательном электроде произойдет фаза восстановления. На положительном электроде происходит фаза окисления - а это анод.

6. Применение гальванических и электролитических ячеек

Гальванические элементы используются в качестве источника электрического тока и чаще упоминаются как батареи или аккумуляторы. Электролитические ячейки имеют различное практическое применение, некоторые из них производят газообразный водород и кислород для коммерческих и промышленных применений, гальваническое покрытие, извлечение чистых металлов из сплавов и т. Д..

Гальваническая и электролитическая ячейка: сравнение в табличной форме

Краткое описание гальванических и электролитических элементов

• Электрохимическая ячейка состоит из двух полуэлементов или электродов, контакт которых осуществляется через электролит (ионный проводник). Полуэлементы, если они разделены, могут соединяться солевым мостиком (концентрированный раствор электролитов в агар-агаровом геле). Гальванический элемент вырабатывает электрический ток на основе химических изменений, которые происходят в нем самопроизвольно. Электролизер делает с точностью до наоборот: ток приводит к химическому изменению. Для того чтобы элемент был гальваническим, в нем должны происходить спонтанные химические изменения.