Elektrokeemiline rakk vs elektrolüütiline rakk
Elektrokeemia oksüdeerimisel mängivad redutseerimisreaktsioonid olulist rolli. Oksüdatsiooni redutseerimise reaktsioonis siirduvad elektronid ühelt reagendilt teisele. Aine, mis aktsepteerib elektrone, nimetatakse redutseerijaks, kui elektroni eraldavat ainet tuntakse oksüdeeriva ainena. Redutseerija vastutab teise reagendi redutseerimise eest ise oksüdeerumise ajal. Ja oksüdeeriva aine puhul on see vastupidi. Need reaktsioonid võib jagada kaheks pooleks reaktsiooniks, et näidata eraldi oksüdatsioone ja redutseerumisi; seega näitab see sisse või välja liikuvate elektronide arvu.
Elektrokeemilised rakud
Elektrokeemiline rakk on redutseeriva ja oksüdeeriva aine kombinatsioon, mis on füüsiliselt üksteisest eraldatud. Tavaliselt toimub eraldamine soolasilla abil. Ehkki nad on füüsiliselt eraldatud, on mõlemad poolrakud üksteisega keemiliselt kontaktis. Elektrolüütilised ja galvaanilised elemendid on kahte tüüpi elektrokeemilised elemendid. Nii elektrolüütilistes kui ka galvaanilistes elementides toimuvad oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioonid. Seetõttu on elektrokeemilises ruumis kaks elektroodi, mida nimetatakse anoodiks ja katoodiks. Mõlemad elektroodid on väliselt ühendatud kõrge vastupidavuse voltmeetriga; seetõttu ei edasta vool elektroodide vahel. See voltmeeter aitab säilitada teatud pinget elektroodide vahel, kus toimuvad oksüdatsioonireaktsioonid. Oksüdatsioonireaktsioon toimub anoodil ja redutseerimisreaktsioon toimub katoodil. Elektroodid sukeldatakse eraldi elektrolüütide lahustesse. Tavaliselt on need lahendused ioonsed lahendused, mis on seotud elektroodi tüübiga. Näiteks kastetakse vaseelektroodid vasksulfaadi lahustesse ja hõbeelektroodid sukeldatakse hõbekloriidi lahusesse. Need lahendused on erinevad; seega tuleb need eraldada. Kõige tavalisem viis nende eraldamiseks on soolasild. Elektrokeemilises rakus muundatakse raku potentsiaalne energia elektrivooluks, mida saame kasutada pirni süütamiseks või mõne muu elektritöö tegemiseks.
Elektrolüütilised elemendid
See on lahter, mis keemiliste ühendite purustamiseks või elektrolüüsi tegemiseks kasutab elektrivoolu. Seetõttu vajavad elektrolüütilised elemendid töötamiseks välist elektrienergia allikat. Näiteks kui võtta raku kaheks elektroodiks vask ja hõbe, on hõbe ühendatud välise energiaallika (aku) positiivse klemmiga. Vask on ühendatud negatiivse klemmiga. Kuna negatiivne ots on elektronirikas, voolavad sealt elektronid vaselelektroodini. Nii et vask väheneb. Hõbeelektroodil toimub oksüdatsioonireaktsioon ja vabanenud elektronid antakse aku elektronide puudulikule positiivsele klemmile. Järgneb üldine reaktsioon elektrolüütilistes elementides, milles on vask- ja hõbeelektroodid.
2Ag (s) + Cu2+ (aq) ⇌2 Ag+ (aq) + Cu (s)
Mis vahe on elektrokeemilisel rakul ja elektrolüütilisel rakul? • Elektrolüütiline element on teatud tüüpi elektrokeemiline element. • Elektrolüütilised elemendid vajavad tööks välist voolu. Kuid elektrokeemilises rakus muundatakse raku potentsiaalne energia elektrivooluks. Nii et elektrolüütilistes elementides pole protsess elektroodides iseeneslik. • Elektrokeemilises ruumis on katood positiivne ja anood negatiivne. Elektrolüütilistes elementides on katood negatiivne ja anood on positiivne. |