Galvaanisten ja elektrolyyttisten kennojen välinen ero

Sähkökemiallisia kennoja on kahta tyyppiä: galvaaniset solut - spontaanilla redox-prosesseilla, jotka sallivat elektronien jatkuvan virtauksen johtimen läpi, jolloin kemiallinen energia muuntuu sähköiseksi; ja elektrolyyttinen, kun redox-reaktioihin vaikuttaa ulkoinen virranlähde, jossa sähkö muuntuu kemialliseksi energiaksi.

Mikä on galvaaninen solu?

Galvaaniset solut ovat järjestelmiä, joissa kemiallinen energia muuttuu sähköiseksi ja sen seurauksena syntyy virta. Galvaanisissa kennoissa tasavirta syntyy redox (hapetus-pelkistys) -prosessin tuloksena. Galvaaninen elementti koostuu kahdesta puolikennosta. Puolikenno koostuu elektrolyytistä ja siihen upotetusta elektrodista. Näiden puolisolujen väliin on järjestettävä kosketin, joka yhdistää elektrolyytin suola- tai puolijohtavalla kalvolla ja yhdistää elektrodin johtimeen. Redox-prosessin erottuminen selitetään elektrodien käyttäytymisellä elektrolyyttiin nähden. Yksinkertaisin vaihtoehto on, että puolisolu on muodostettu metallelektrodista, joka on upotettu elektrolyyttiin, joka sisältää elektrodin kanssa vastaavia ioneja. Metallien käyttäytyminen elektrolyytissä riippuu metallin reaktiivisuudesta, ts. Sen taipumuksesta liueta.

Mikä on elektrolyyttinen kenno?

Sähkökemiallisen kennon läpi kulkeva sähkövirta voidaan käynnistää kahdella tavalla. Ensimmäinen on kytkeä elektrodit johtimella suljettuun sähköpiiriin. Sulkemalla sähköpiiri on mahdollista indusoida spontaanisti elektrodireaktioita metallin / elektrolyytin molemmissa vaiheissa. Lisäksi virran energia vapautuu spontaanin kemiallisen reaktion energian kustannuksella. Solua, joka toimii tällä tavalla, kutsutaan galvaaniseksi kennoksi. Tämä selitettiin yllä. Toinen tapa on sulkea sähköpiiri kytkemällä sarja ulkoista virtalähdettä solun jännitteen vastaisesti, jolloin ulkoinen jännite on suurempi kuin kennon sähkömoottorivoima. Se ohjaa virtaa vastakkaiseen suuntaan sen spontaanin virtauksen suunnasta kennon läpi. Tämän takia elektrodien reaktioiden solussa on oltava niiden spontaanin virtauksen suunnan vastaisia. Sähkökemiallisessa kennossa pakotettuja prosesseja ulkoisen sähkövirran lähteen vaikutuksesta kutsutaan elektrolyysiksi, ja sähkökemiallista kennoa sellaisessa toimintatavassa kutsutaan elektrolyyttiseksi kennoksi.

Galvaanisen ja elektrolyyttisen kennon välinen ero

1. Määritelmä Galvaaninen ja elektrolyyttinen kenno

Galvaanisissa kennoissa tapahtuu spontaaneja redox-prosesseja, jotka sallivat elektronien jatkuvan virtauksen johtimen läpi, jolloin kemiallinen energia muuntuu sähköiseksi. Elektrolyyttisessä kennossa redox-reaktiot tapahtuvat ulkoisen lähteen vaikutuksesta, jossa sähkö muunnetaan kemialliseksi energiaksi. Redox-reaktiot eivät ole spontaaneja.

2. Galvaanisen ja elektrolyyttisen kennon tekniikka

Galvaaniset solut tuottavat sähköä kemiallisten reaktioiden avulla. Elektrolyyttisissä kennoissa käytetään sähkövirtaa kemiallisen reaktion kehittämiseen hyödyntämällä matkalla ulkoista lähdettä.

3. Galvaanisen ja elektrolyyttisen kennon suunnittelu

Galvaaniset solut koostuvat kahdesta erilaisesta elektrodista, jotka on upotettu niiden ionien liuoksiin, jotka erottaa puoliläpäisevä kalvo tai suolasilta. Elektrolyyttiset kennot koostuvat elektrolyyttisäiliöstä, jossa kaksi elektrodia on kytketty tasavirtalähteeseen. Elektrolyytti voi olla sulaa tai jonkin suolan, hapon tai emäksen vesiliuos.

4. Elektrodien napaisuus galvaanisessa ja elektrolyyttisessä kennossa

Galvaanisissa kennoissa anodi on negatiivinen ja katodi on positiivinen elektrodi. Elektrolyyttisissä kennoissa tapahtuu päinvastoin.

5. Kemiallinen reaktio galvaanisessa ja elektrolyyttisessä kennossa

Galvaanisen kennon tapauksessa hapettumisreaktio tapahtuu anodilla (negatiivinen elektrodi), jossa negatiivisen varauksen ylijäämä on. Katodilla tapahtuu pelkistysreaktio, joka indusoi positiivisen varauksen kertymisen. Elektrolyyttisen kennon tapauksessa reaktion käynnistämiseksi käytetään ulkopuolista lähdettä. Negatiivisessa elektrodissa elektronit työntyvät siitä pois - siis pelkistysvaihe tapahtuu negatiivisella elektrodilla. Positiivisessa elektrodissa tapahtuu hapettumisvaihe - ja tämä on anodi.

6. Galvaanisen ja elektrolyyttisen kennon käyttö

Galvaanisia kennoja käytetään sähkövirran lähteenä, ja niitä kutsutaan yleisemmin paristoiksi tai akuiksi. Elektrolyyttisillä kennoilla on erilaisia ​​käytännön käyttötarkoituksia. Jotkut niistä tekevät vetyä ja happea kaasuun kaupallisissa ja teollisissa sovelluksissa, galvanoivat, uuttavat puhtaita metalleja seoksista ja niin edelleen.

Galvaaninen vs. elektrolyyttinen kenno: Vertailu taulukkomuodossa

Yhteenveto galvaanisesta vs. elektrolyyttisestä kennosta

• Sähkökemiallinen kenno koostuu kahdesta puolikennosta tai elektrodista, joiden kosketus tapahtuu elektrolyytin (ionijohdin) välityksellä. Puolisolut, jos ne on erotettu, voidaan yhdistää suolasillalla (elektrolyyttien väkevä liuos agar-agar-geelissä). Galvaaninen kenno tuottaa sähkövirran kemiallisen muutoksen perusteella, joka tapahtuu siinä spontaanisti. Elektrolyyttinen kenno toimii täsmälleen päinvastoin: virta johtaa kemialliseen muutokseen. Jotta kenno olisi galvaaninen, siinä täytyy tapahtua spontaani kemiallinen muutos.