Galvaanilise ja kontsentratsioonielemendi erinevus

võtme erinevus galvaanilise elemendi ja kontsentratsioonielemendi vahel on see, et a galvaanilisel elemendil võivad olla või ei pruugi olla kaks sama koostisega poolrakku, samas kui kontsentratsioonikellal on kaks sama koostisega poolrakku.

Nii galvaaniline kui ka kontsentratsioonielement on elektrokeemilised rakud. Elektrokeemiline element on seade, mis võib keemilise reaktsiooni abil elektrit toota või elektri abil keemilise reaktsiooni tekitada.

SISU

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

Mis on galvaaniline lahter?

Galvaaniline element on teatud tüüpi elektrokeemiline element, mis kasutab spontaanseid redoksreaktsioone elektrienergia tootmiseks. Selle lahtri sünonüüm on voltaic cell. Rakk sisaldab kahte poolrakku, mis võivad olla kas sama koostisega või erineva koostisega. Iga poolne lahter sisaldab elektroodi ja elektrolüüti. Elektrood tuleb sukeldada elektrolüütilisse lahusesse. Mõnikord on need elektrolüüdid täiesti eraldiseisvad, kuid muul ajal eraldavad need ainult poorse barjääri. Kui elektrolüüdid on täielikult eraldatud, peame ioonide liikumise hoidmiseks kahe elektrolüüdi vahel kasutama soola silda..

Joonis 01: Lihtne galvaaniline element

Selle lahtri ettevalmistamisel peame arvestama, kas elektroodid ja elektrolüüdid on iseeneslikud või mitte. Leiame selle teoreetiliselt, arvutades välja iga poolelemendi elektroodipotentsiaalid. Üks pool rakut peaks siiski näitama oksüdeerumist, samas kui teine ​​pool rakk peaks näitama redutseerimisreaktsiooni. Oksüdatsioon toimub anoodil, redutseerimine toimub katoodil. Kuna galvaaniline (voltaic) rakk kasutab spontaanse redoksreaktsiooni käigus vabanenud energiat elektrienergia saamiseks, on galvaanilised elemendid olulised elektrienergia allikana. Nad toodavad alalisvoolu.

Mis on kontsentratsioonielement?

Kontsentreerimiselement on teatud tüüpi galvaaniline element, milles lahtri kaks poolrakku on koostisega sarnased. Seetõttu ütleme, et kaks poolrakku on samaväärsed. Nad erinevad ainult kontsentratsiooni poolest. Selle elemendi tekitatav pinge on väga väike, kuna see element kipub saavutama tasakaaluseisundi. Tasakaal saabub siis, kui kahe poolraku kontsentratsioonid muutuvad võrdseks.

Kontsentratsioonielement toodab elektrit süsteemi termodünaamilise vaba energia vähendamise kaudu. Kuna poolrakkude koostis on sarnane, toimub sama reaktsioon, kuid vastassuundades. See protsess suurendab madalama kontsentratsiooniga raku kontsentratsiooni ja vähendab kõrgema kontsentratsiooniga raku kontsentratsiooni. Elektrienergia voolamisel tekib soojusenergia. Rakk neelab seda energiat soojusena. Seal on kahte tüüpi kontsentratsioonirakke:

1. Elektrolüütide kontsentratsiooni element - elektroodid koosnevad samast ainest ja poolrakud sisaldavad sama elektrolüüti erineva kontsentratsiooniga
2. Elektroodide kontsentratsioonielement - kaks erineva kontsentratsiooniga elektroodi (sama ainet) kastetakse samasse elektrolüüti

Mis vahe on galvaanilisel ja kontsentratsioonielemendil??

Galvaaniline element on teatud tüüpi elektrokeemiline element, mis kasutab spontaanseid redoksreaktsioone elektrienergia tootmiseks. Kontsentratsioonielement seevastu on galvaanilise elemendi tüüp, milles kambri kaks poolrakku on koostisega sarnased. Seetõttu on galvaanilise elemendi ja kontsentratsioonielemendi põhiline erinevus selles, et galvaanilisel elemendil võivad olla või ei pruugi mõlemad poolkomponendid olla sama koostisega, samas kui kontsentratsioonielemendil on kaks sama koostisega poolrakku.

Pealegi võivad galvaanilise elemendi elektroodid olla valmistatud kas samast ainest või erinevatest ainetest, samal ajal kui kontsentratsioonielemendi elektroodid on valmistatud samast ainest kas sama kontsentratsiooni või erineva kontsentratsiooniga. Lisaks neile on galvaanilistel elementidel kahes poolrakus sama elektrolüüt või erinevad elektrolüüdid, samal ajal kui kontsentratsioonielementidel on sama elektrolüüt sama kontsentratsiooni või erineva kontsentratsiooniga.

Allpool toodud infograafik võtab kokku galvaanilise elemendi ja kontsentratsioonielemendi erinevuse.

Kokkuvõte - galvaaniline rakk vs kontsentratsiooni rakk

Galvaaniline element on teatud tüüpi elektrokeemiline element, mis kasutab spontaanseid redoksreaktsioone elektrienergia tootmiseks. Kontsentreerimiselement on teatud tüüpi galvaaniline element, milles lahtri kaks poolrakku on koostisega sarnased. Seetõttu on galvaanilise elemendi ja kontsentratsioonielemendi põhiline erinevus selles, et galvaanilisel elemendil võivad olla või ei pruugi mõlemad poolkomponendid olla sama koostisega, samas kui kontsentratsioonielemendil on kaks sama koostisega poolrakku.

Viide:

1. Helmenstine, Anne Marie. “Elektrokeemilised rakud”. ThoughtCo, 26. jaanuar 2019, saadaval siit.

Pilt viisakalt:

1. Gringeri “Galvaaniline rakk” - Fail: Galvanische Zelle.png, autor Tinux (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu