Электролитические и гальванические элементы
Электролитические и гальванические ячейки - это два типа электрохимических ячеек. Как в электролитических, так и в гальванических ячейках происходят окислительно-восстановительные реакции. В ячейке есть два электрода, которые называются анодом и катодом. На аноде протекает реакция окисления, а на катоде - реакция восстановления. Электроды погружены в отдельные растворы электролита. Обычно эти растворы представляют собой ионные растворы, соответствующие типу электрода. Например, медные электроды погружаются в растворы сульфата меди, а серебряные электроды - в раствор хлорида серебра. Эти решения разные; следовательно, они должны быть разделены. Самый распространенный способ их разделения - соляной мостик.
Что такое электролитическая ячейка?
Это ячейка, которая использует электрический ток для разрушения химических соединений или, другими словами, для проведения электролиза. Таким образом, электролитическим ячейкам для работы необходим внешний источник электроэнергии. Например, если мы возьмем медь и серебро в качестве двух электродов в ячейке, серебро будет подключено к положительной клемме внешнего источника энергии (батареи). Медь подключена к отрицательной клемме. Поскольку отрицательный вывод богат электронами, электроны текут от вывода к медному электроду. Так что медь снижается. На серебряном электроде происходит реакция окисления, и высвободившиеся электроны передаются на положительный вывод батареи с дефицитом электронов. Ниже приводится общая реакция, протекающая в электролитической ячейке с медными и серебряными электродами.
2Ag (т.) + Cu 2+ (водн.) ⇌ 2 Ag + (водн.) + Cu (т. Е.)
Что такое гальванический элемент?
Гальванические или гальванические элементы накапливают электрическую энергию. Батареи состоят из серии гальванических элементов для получения более высокого напряжения. Реакции на двух электродах гальванических элементов имеют тенденцию протекать спонтанно. Когда происходят реакции, происходит поток электронов от анода к катоду через внешний проводник. Например, если в гальваническом элементе используются два электрода из серебра и меди, серебряный электрод является положительным по отношению к медному электроду. Медный электрод является анодом, и он подвергается реакции окисления и высвобождает электроны. Эти электроны попадают на серебряный катод через внешнюю цепь. Следовательно, серебряный катод подвергается реакции восстановления. Между двумя электродами создается разность потенциалов, которая пропускает поток электронов. Ниже приводится спонтанная реакция вышеупомянутого гальванического элемента.
2 Ag + (водн.) + Cu (s) ⇌ 2Ag (s) + Cu 2+ (водн.)
В чем разница между электролитической ячейкой и гальванической ячейкой?
• Электролитическим элементам для работы необходим внешний источник электроэнергии, но гальванические элементы работают самопроизвольно и вырабатывают электрический ток.
• В электролитической ячейке направление тока противоположно направлению тока в гальванических элементах.
• Реакции в электродах обратные в обоих типах ячеек. То есть в электролитической ячейке серебряный электрод является анодом, а медный электрод - катодом. Однако в гальванических элементах медный электрод является анодом, а серебряный электрод - катодом.
• В электрохимической ячейке катод положительный, а анод отрицательный. В электролитической ячейке катод отрицательный, а анод положительный.
• Для работы электролитических ячеек требуется более высокое напряжение, чем для гальванических элементов.
