Erinevus elektrokeemiliste rakkude ja galvaaniliste elementide vahel

võtme erinevus elektrokeemilise raku ja galvaanilise raku vahel on see enamus elektrokeemilisi rakke muundavad elektrienergia keemiliseks energiaks, galvaanilised elemendid aga muundavad keemilise energia elektrienergiaks.

Oksüdeerimis- ja redutseerimisreaktsioonid mängivad olulist rolli elektrokeemias. Oksüdeerimise-redutseerimise reaktsioonis viiakse elektronid ühest reagendist teise. Aine, mis aktsepteerib elektrone, on redutseerija, seevastu elektronid eraldav aine on oksüdeerija. Redutseerija vastutab teise reagendi redutseerimise eest ise oksüdeerumise ajal; oksüdeeriva aine puhul on see vastupidi. Need reaktsioonid toimuvad kahes poolreaktsioonis, mis näitavad eraldi oksüdatsioone ja redutseerumisi; seega näitab see sisse või välja liikuvate elektronide arvu.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on elektrokeemiline rakk 
3. Mis on galvaaniline lahter
4. Kõrvuti võrdlus - elektrokeemiline rakk vs galvaaniline rakk tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on elektrokeemiline rakk?

Elektrokeemiline rakk on redutseeriva ja oksüdeeriva aine kombinatsioon, mis on füüsiliselt üksteisest eraldatud. Tavaliselt teeme selle eraldamise soolasilla abil. Ehkki nad on füüsiliselt eraldatud, on mõlemad poolrakud üksteisega keemiliselt kontaktis. Elektrolüütilised ja galvaanilised elemendid on kahte tüüpi elektrokeemilised elemendid.

Oksüdatsiooni-reduktsiooni reaktsioonid toimuvad nii elektrolüütilistes kui ka galvaanilistes elementides. Seetõttu on elektrokeemilises ruumis kaks elektroodi anoodina ja katoodina. Mõlemad elektroodid ühendatakse väliselt kõrge vastupidavuse voltmeetriga; seetõttu ei levi elektroodide vahel seal vool. Seetõttu aitab see voltmeeter säilitada teatud pinget elektroodide vahel, kus toimuvad oksüdatsioonireaktsioonid.

Joonis 01: elektrokeemiline rakk

Oksüdatsioonireaktsioon toimub anoodil, redutseerimisreaktsioon toimub katoodil. Peame need sukeldama eraldi elektrolüütide lahustesse. Tavaliselt on need lahendused ioonsed lahendused, mis on seotud elektroodi tüübiga. Näiteks sukeldame vaseelektroodid vasksulfaadi lahusesse ja hõbeelektroodid hõbekloriidi lahusesse. Need lahendused on erinevad; seega tuleb need eraldada. Kõige tavalisem viis nende eraldamiseks on soolasild. Elektrokeemilises rakus muundub raku potentsiaalne energia elektrivooluks, mida saame kasutada pirni süütamiseks või mõne muu elektritöö tegemiseks.

Mis on galvaaniline lahter?

Galvaanilised või elektrilised elemendid salvestavad elektrienergiat. Patareid on valmistatud galvaaniliste elementide seeriast, et tekitada kõrgem pinge. Galvaaniliste elementide kahe elektroodi korral toimuvad reaktsioonid spontaanselt. Kui reaktsioonid toimuvad, toimub välise juhi kaudu elektronide vool anoodilt katoodile.

Joonis 02: galvaaniline element

Näiteks kui kaks elektroodi on galvaanilises elemendis hõbe ja vask, on hõbe-elektrood vask-elektroodi suhtes positiivne. Vaseelektrood on anood, see läbib oksüdeerimisreaktsiooni ja vabastab elektrone. Need elektronid lähevad välise vooluahela kaudu hõbedakatoodile. Seega läbib hõbedakatood redutseerimise. Kahe elektroodi vahel genereeritakse potentsiaalide erinevus, mis võimaldavad elektronide voogu. Järgneb ülaltoodud galvaanilise raku spontaanne rakureaktsioon.

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

Mis vahe on elektrokeemilisel ja galvaanilisel rakul??

Elektrokeemilisi rakke on kahte tüüpi kui elektrolüütilisi rakke ja galvaanilisi rakke. Peamine erinevus elektrokeemiliste ja galvaaniliste elementide vahel on see, et enamik elektrokeemilisi rakke muundavad elektrienergia keemiliseks energiaks, galvaanilised elemendid aga muundavad keemilise energia elektrienergiaks. Lisaks on enamikes elektrokeemilistes elementides, näiteks elektrolüütilistes elementides, anood positiivne ots, katood aga negatiivne; galvaanilises elemendis on anood aga negatiivne ja katood on positiivne.

Veelgi enam, elektrokeemiliste rakkude ja galvaaniliste elementide erinevus seisneb selles, et elektrokeemilistes elementides, näiteks elektrolüütilistes elementides, toimuvad mitte spontaansed keemilised reaktsioonid, galvaanilistes elementides aga toimuvad spontaansed keemilised reaktsioonid.

Kokkuvõte - elektrokeemiline vs galvaaniline element

Elektrokeemilisi rakke on kahte tüüpi kui elektrolüütilisi rakke ja galvaanilisi rakke. Peamine erinevus elektrokeemiliste elementide ja galvaaniliste elementide vahel on see, et enamik elektrokeemilisi rakke muundavad elektrienergia keemiliseks energiaks, galvaanilised elemendid aga muundavad keemilise energia elektrienergiaks.

Viide:

1. “elektrokeemiline rakk”. Elektrokeemiline element - ülevaade | ScienceDirexi teemad, Saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. Alksubi “ElectrochemCel” ingliskeelse vikipeedia (CC BY-SA 3.0) kaudu Commons Wikimedia
2. Gringeri „Galvaaniline rakk“ - Fail: Galvanische Zelle.png, autor Tinux (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu