Galvaaniliste ja elektrolüütiliste rakkude erinevus

Elektrokeemilisi rakke on kahte tüüpi: galvaanilised rakud - spontaansete redoksprotsessidega, mis võimaldavad pidevat elektronide voolu läbi juhi, mille käigus keemiline energia muundatakse elektriliseks; ja elektrolüütiline, kus redoksreaktsioone mõjutab väline vooluallikas, kus elekter muundatakse keemiliseks energiaks.

Mis on galvaaniline lahter?

Galvaanilised elemendid on süsteemid, milles keemiline energia muundatakse elektriliseks ja selle tagajärjel tekib vool. Galvaanilistes elementides tekib redoksi (oksüdeerimise-redutseerimise) protsessi tulemusel alalisvool. Galvaaniline element koosneb kahest poolelemendist. Poolkere koosneb elektrolüüdist ja sellesse sukeldatud elektroodist. Nende poolrakkude vahel peab olema kontakt, mis ühendab elektrolüüdi soolasilla või pooljuhtivmembraaniga ja ühendab elektroodi juhiga. Redoksprotsessi eraldamine on seletatav elektroodide käitumisega elektrolüüdi suhtes. Lihtsaim võimalus on see, et poolkeha moodustatakse metallist elektroodist, mis on sukeldatud elektroodiga vastavates ioonides sisalduvasse elektrolüüti. Metallide käitumine elektrolüüdis sõltub metalli reaktiivsusest, st selle kalduvusest lahustuda.

Mis on elektrolüütiline rakk?

Elektrokeemilise elemendi läbivat elektrivoolu saab käivitada kahel viisil. Esimene on elektroodide ühendamine juhiga suletud elektriskeemi. Elektriahela sulgemisega on võimalik spontaanselt esile kutsuda elektroodi reaktsioone metalli / elektrolüüdi mõlemal faasil. Lisaks vabaneb voolu energia spontaanse keemilise reaktsiooni energia arvelt. Selliselt toimivat lahtrit nimetatakse galvaaniliseks rakuks. Seda selgitati eespool. Teine võimalus on elektriahela sulgemine välise vooluallika jadaühenduse teel, vastupidiselt elemendi pingele, kusjuures väline pinge on suurem kui kambri elektrimootori jõud. See juhib voolu oma spontaansest voolust raku kaudu vastupidises suunas. Seetõttu peavad elektroodide reaktsioonid rakus olema vastuolus nende spontaanse voolu suunaga. Sunniviisilisi protsesse elektrokeemilises rakus välise elektrivoolu allika mõjul nimetatakse elektrolüüsiks ja sellises töörežiimis olevaid elektrokeemilisi rakke nimetatakse elektrolüüsirakkudeks.

Galvaanilise ja elektrolüütilise elemendi erinevus

1. Galvaanilise ja elektrolüütilise elemendi määratlus

Galvaanilistes elementides toimuvad spontaansed redoksprotsessid, mis võimaldavad pidevat elektronide voolu läbi juhi, mille käigus keemiline energia muundatakse elektriliseks. Elektrolüütilises ruumis toimuvad redoksreaktsioonid välise allika mõjul, kus elekter muundatakse keemiliseks energiaks. Redoksreaktsioonid ei ole spontaansed.

2. Galvaanilise ja elektrolüütilise elemendi tehnika

Galvaanilised elemendid toodavad elektrit keemiliste reaktsioonide abil. Elektrolüütilistes elementides kasutatakse keemilise reaktsiooni tekitamiseks elektrivoolu, kasutades selleks välist allikat.

3. Galvaanilise ja elektrolüütilise elemendi disain

Galvaanilised elemendid koosnevad kahest erinevast elektroodist, mis on kastetud nende ioonide lahustesse, mis on eraldatud poolläbilaskva membraani või soolasilla abil. Elektrolüütilised elemendid koosnevad elektrolüütide mahutist, milles kaks elektroodi on ühendatud alalisvooluallikaga. Elektrolüüt võib olla sula, mõne soola, happe või leelise vesilahus.

4. Elektroodi polaarsus galvaanilises ja elektrolüütilises elemendis

Galvaanilistes elementides on anood negatiivne ja katood on positiivne elektrood. Elektrolüütilistes elementides toimub vastupidine olukord.

5. Keemiline reaktsioon galvaanilises ja elektrolüütilistes elementides

Galvaanilise elemendi korral toimub oksüdatsioonireaktsioon anoodil (negatiivne elektrood), kus on negatiivse laengu ülejääk. Katoodil toimub reduktsioonireaktsioon, indutseerides positiivset laengu kogunemist. Elektrolüütilise elemendi korral kasutatakse reaktsiooni käivitamiseks välist allikat. Negatiivsel elektroodil surutakse elektronid sellest välja - nii toimub negatiivsel elektroodil reduktsioonifaas. Positiivsel elektroodil toimub oksüdatsioonifaas - ja see on anood.

6. Galvaanilise ja elektrolüütilise elemendi pealekandmine

Galvaanilisi elemente kasutatakse elektrivoolu allikana ja neid nimetatakse sagedamini patareideks või akudeks. Elektrolüütilistel elementidel on erinevad praktilised kasutusalad, mõned neist toodavad vesinikku ja hapniku gaasi kaubanduslikuks ja tööstuslikuks kasutamiseks, galvaniseerimiseks, puhaste metallide eraldamiseks sulamitest ja nii edasi.

Galvaaniline vs elektrolüütiline rakk: võrdlus tabelina

Galvaanilise ja elektrolüütilise elemendi kokkuvõte

• Elektrokeemiline element koosneb kahest poolrakust või elektroodist, mille kontakt toimub elektrolüüdi (ioonjuht) kaudu. Poolrakud, kui need on eraldatud, saab ühendada soolasillaga (elektrolüütide kontsentreeritud lahus agar-agar-geelis). Galvaaniline lahter tekitab elektrivoolu, mis põhineb keemilisel muutusel, mis toimub selles spontaanselt. Elektrolüütiline element teeb täpselt vastupidist: vool põhjustab keemilisi muutusi. Selleks, et rakk oleks galvaaniline, peab selles toimuma spontaanne keemiline muutus.