Ero sähkökemiallisen kennon ja galvaanisen kennon välillä

avainero sähkökemiallisen kennon ja galvaanisen kennon välillä on se useimmilla sähkökemiallisilla kennoilla on taipumus muuttaa sähköenergiaa kemialliseksi energiaksi, kun taas galvaanisissa soluissa on taipumus muuntaa kemiallinen energia sähköenergiaksi.

Hapetus- ja pelkistysreaktioilla on tärkeä rooli sähkökemiassa. Hapetus-pelkistysreaktiossa elektronit siirtyvät yhdestä reagenssista toiseen. Aine, joka hyväksyy elektroneja, on pelkistin, kun taas aine, joka antaa elektronin pois, on hapettava aine. Pelkistin on vastuussa toisen reagenssin pelkistämisestä itse hapettumisen aikana; hapettimelle tämä on päinvastoin. Nämä reaktiot tapahtuvat kahdessa puolireaktiossa erillisten hapettumisten ja pelkistysten osoittamiseksi; siten se osoittaa sisään- tai ulospäin liikkuvien elektronien lukumäärän.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on sähkökemiallinen kenno 
3. Mikä on galvaaninen solu
4. Vertailu rinnakkain - sähkökemiallinen kenno vs. galvaaninen kenno taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mikä on sähkökemiallinen kenno?

Sähkökemiallinen kenno on pelkistävän ja hapettavan aineen yhdistelmä, joka on fyysisesti erotettu toisistaan. Yleensä teemme tämän erotuksen suola-sillan avulla. Vaikka molemmat puolisolut ovat fyysisesti erotettuja, ne ovat kemiallisessa kosketuksessa toisiinsa. Elektrolyyttiset ja galvaaniset solut ovat kahta tyyppiä sähkökemiallisia kennoja.

Hapetus-pelkistysreaktiot tapahtuvat sekä elektrolyyttisissä että galvaanisissa kennoissa. Siksi sähkökemiallisessa kennossa on kaksi elektrodia anodina ja katodina. Molemmat elektrodit kytkeytyvät ulkoisesti erittäin kestävään voltimetriin; sen vuoksi virta ei siirry elektrodien välillä. Siksi tämä voltmetri auttaa pitämään tietyn jännitteen elektrodien välillä, joissa tapahtuu hapettumisreaktioita.

Kuvio 01: Sähkökemiallinen kenno

Hapetusreaktio tapahtuu anodilla, kun taas pelkistysreaktio tapahtuu katodilla. Meidän on upotettava ne erillisiin elektrolyyttiliuoksiin. Normaalisti nämä ratkaisut ovat ionisia ratkaisuja, jotka liittyvät elektrodityyppiin. Upotamme esimerkiksi kuparielektrodit kuparisulfaattiliuokseen ja hopeaelektrodit hopeakloridiliuokseen. Nämä ratkaisut ovat erilaisia; joten ne on erotettava toisistaan. Yleisin tapa erottaa ne on suolainen silta. Sähkökemiallisessa kennossa solun potentiaalienergia muuttuu sähkövirraksi, jota voimme käyttää valaisemaan polttimoa tai suorittamaan muuta sähkötyötä.

Mikä on galvaaninen solu?

Galvaaniset tai voltaattiset solut varastoivat sähköenergiaa. Paristot on valmistettu sarjasta galvaanisia kennoja korkeamman jännitteen tuottamiseksi. Galvaanisissa soluissa olevien kahden elektrodin reaktioilla on taipumus edetä spontaanisti. Kun reaktiot tapahtuvat, tapahtuu elektronien virtaus anodista katodiin ulkoisen johtimen kautta.

Kuva 02: Galvaaninen kenno

Esimerkiksi, jos kaksi elektrodia ovat hopeaa ja kuparia galvaanisessa kennossa, hopeaelektrodi on positiivinen kuparielektrodiin nähden. Kuparielektrodi on anodi, ja se käy läpi hapetusreaktion ja vapauttaa elektroneja. Nämä elektronit menevät hopeakatodiin ulkoisen piirin kautta. Siksi hopeakatodi läpikäy pelkistysreaktion. Potentiaaliero syntyy kahden elektrodin välillä, jotka sallivat elektronin virtauksen. Seuraava on yllä olevan galvaanisen solun spontaani solureaktio.

2 Ag⁺ (aq) + Cu (s) ⇌ 2Ag (s) + Cu²⁺ (Aq)

Mikä on ero sähkökemiallisen kennon ja galvaanisen kennon välillä?

Sähkökemiallisia kennoja on kahta tyyppiä elektrolyyttisä kennoina ja galvaanisina kennoina. Keskeinen ero sähkökemiallisen kennon ja galvaanisen kennon välillä on, että useimmilla sähkökemiallisilla kennoilla on taipumus muuntaa sähköenergia kemialliseksi energiaksi, kun taas galvaanisissa soluissa on taipumus muuntaa kemiallinen energia sähköenergiaksi. Lisäksi useimmissa sähkökemiallisissa kennoissa, kuten elektrolyyttisissä kennoissa, anodi on positiivinen pää, kun taas katodi on negatiivinen pää; galvaanisessa kennossa anodi on kuitenkin negatiivinen pää ja katodi on positiivinen.

Lisäksi erona sähkökemiallisen kennon ja galvaanisen kennon välillä on, että sähkökemiallisissa kennoissa, kuten elektrolyyttisissä kennoissa, tapahtuu ei-spontaaneja kemiallisia reaktioita, mutta galvaanisissa kennoissa tapahtuu spontaaneja kemiallisia reaktioita.

Yhteenveto - Sähkökemialliset vs. galvaaninen kenno

Sähkökemiallisia kennoja on kahta tyyppiä elektrolyyttisä kennoina ja galvaanisina kennoina. Keskeinen ero sähkökemiallisen kennon ja galvaanisen kennon välillä on, että useimmilla sähkökemiallisilla kennoilla on taipumus muuttaa sähköenergia kemialliseksi energiaksi, kun taas galvaanisissa soluissa on taipumus muuntaa kemiallinen energia sähköenergiaksi.

Viite:

1. ”Sähkökemiallinen kenno”. Sähkökemiallinen kenno - yleiskatsaus | ScienceDirect-aiheet, Saatavilla täältä.

Kuvan kohteliaisuus:

1. Alksubin ”ElectrochemCel” englanninkielisessä Wikipediassa (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta
2. "Galvaaninen solu" - kirjoittanut Gringer - Tiedosto: Galvanische Zelle.png, kirjoittanut Tinux (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta