Skillnad mellan galvanisk och elektrolytisk cell

Huvudskillnad - Galvanisk vs elektrolytisk cell

I fysisk kemi är en cell ett system som används för att relatera kemikalier med el. Med andra ord kan celler antingen användas för att producera en elektrisk ström från kemiska föreningar eller att applicera elektrisk ström för att slutföra en kemisk reaktion. Galvaniska celler och elektrolytiska celler är bra exempel på sådana celler. Galvanisk cell kallas också elektrokemisk cell. Båda dessa celler involverar en lösning som består av joner som kan leda elektricitet och elektroder för att mäta potentialen för den lösningen. Huvudskillnaden mellan en galvanisk och elektrolytisk cell är det en galvanisk cell omvandlar kemisk energi till elektrisk energi medan en elektrolytisk cell omvandlar elektrisk energi till kemisk energi.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är en galvanisk cell
      - Definition, förklaring av tekniken
2. Vad är en elektrolytisk cell
      - Definition, förklaring av tekniken
3. Vad är skillnaden mellan galvanisk och elektrolytisk cell
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelbegrepp: Elektrokemisk cell, elektrod, elektrolyt, elektrolytisk cell, galvanisk cell

Vad är en galvanisk cell

En galvanisk cell är en elektrokemisk cell som kan producera el med hjälp av en kemisk reaktion. Denna kemiska reaktion är en redoxreaktion som innefattar en oxidationsreaktion och en reduktionsreaktion som uppträder samtidigt. Men dessa oxidations- och reduktionsreaktioner äger rum i två separata lösningar.

Typiskt består en cell av två halvceller. Varje halvcell består av en elektrod nedsänkt i en lösning innehållande metallsaltet som motsvarar den elektroden. De två halvcellerna är anslutna till varandra via en tråd. De två lösningarna är förbundna med varandra med en saltbrygga.

En galvanisk cell består av två metallelektroder som nedsänktes i två lösningar. Varje metallelektrod nedsänktes i lösningar innehållande lösta salter av varje metall. Om de två metallelektroderna exempelvis är koppar och zink kan kopparelektroden nedsänkas i en kopparsulfatlösning, medan zinkelektroden kan nedsänkas i en zinksulfatlösning. Ibland är dessa två lösningar helt separerade från varandra. Här kopplas de två lösningarna genom en saltbrygga. Men ibland separeras de två lösningarna från en porös skiva. Sedan kan jonerna röra sig genom dessa porer.

Figur 1: En galvanisk cell

De två elektroderna är externt förbundna med varandra genom en bit tråd. Denna ledning kan anslutas till en voltmeter för att mäta och styra cellens potential. Zinkmetall förlorar lätt elektroner. Därför kan Zn-atomer av zinkelektroden frisätta elektroner och bli positivt laddade katjoner. Då dessa Zn⁺² joner frigörs till lösningen som elektroden är nedsänkt i. Detta gör att zinkelektrodens massa blir reducerad.

De elektroner som frigörs från zinkatomer flyttas till kopparlösningen via den externa kretsen. Kopparjonerna i lösningen kan få dessa elektroner och bli kopparatomer. Dessa kopparatomer deponeras på kopparelektroden. Därför ökas kopparelektrodens massa. På samma sätt orsakar den kemiska reaktionen som uppstår i systemet skapandet av en elektrisk ström genom den yttre ledningen. Därför är galvanisk cell känd att omvandla kemisk energi till elektrisk energi. Här är anoden negativ och katoden är positiv eftersom oxidationsreaktionen sker i anoden, och reduktionsreaktionen sker i katoden.

Vad är en elektrolytisk cell

En elektrolytisk cell är en cell som använder en elektrisk ström för framsteg av en kemisk reaktion. En elektrisk ström används i dessa celler för att erhålla en icke-spontan reaktion. Detta är motsatsen till Galvanic-cellen. De spontana redoxreaktioner som uppträder i den galvaniska cellen kan reverseras genom att applicera en spänning i elektrolytiska celler.

Processen som görs av den elektrolytiska cellen är känd som elektrolys. Anoden hos den elektrolytiska cellen är positivt laddad, och katoden är negativt laddad. Oxidationsreaktionen sker i katoden medan reduktionsreaktionen sker i anoden.

Figur 2: En elektrolytisk cell

Om vi ​​till exempel använder Zn-elektrod och Cu-elektrod kan vi få omvänd process av ovanstående med hjälp av en lämplig spänning. Därefter kommer Zn att deponeras på Zn-elektroden, och Cu-elektroden kommer att minska dess massa genom oxidation. I elektrolytiska celler nedsänks emellertid de båda elektroderna i samma elektrolytlösning.

Skillnad mellan galvanisk och elektrolytisk cell

Definition

Galvanisk Cell: En galvanisk cell är en elektrokemisk cell som kan producera el med hjälp av en kemisk reaktion.

Elektrolytcell: En elektrolytisk cell är en cell som använder en elektrisk ström för framsteg av en kemisk reaktion.

Teknik

Galvanisk Cell: En galvanisk cell omvandlar kemisk energi till elektrisk energi.

Elektrolytcell: En elektrolytisk cell omvandlar elektrisk energi till kemisk energi.

Kemisk reaktion

Galvanisk Cell: I galvaniska celler sker en spontan reaktion.

Elektrolytcell: I elektrolytiska celler sker en icke-spontan reaktion.

Anod och katod

Galvanisk Cell: I galvanisk cell är anoden negativt laddad, och katoden är positivt laddad.

Elektrolytcell: I elektrolytcell laddas anoden positivt och katoden är negativt laddad.

Slutsats

Galvaniska celler och elektrolytiska celler är system som används för att förbinda el med kemiska föreningar. Dessa celler kan dölja antingen kemisk energi till elektrisk energi eller elektrisk energi i kemisk energi. Huvudskillnaden mellan galvanisk cell och elektrolytcell är att en galvanisk cell omvandlar kemisk energi till elektrisk energi medan en elektrolytisk cell omvandlar elektrisk energi till kemisk energi.

referenser:

1. "Elektrolytiska celler." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 juli 2016, Tillgänglig här. Åtkomst 20 september 2017.
2. "Elektrolytiska celler." Hyperfysik, Tillgänglig här. Åtkomst 20 september 2017.
3. GRUPP, H2T13 CHEMISTRY. "CHEMISTRY." ELECTROLYTIC CELL VS GALVANIC CELL, 1 jan 1970, tillgänglig här. Åtkomst 20 september 2017.

Image Courtesy:

1. "Galvanic cell labeled". Den ursprungliga uppladdaren var Elo 1219 på engelska Wikibooks - Överförd från en.wikibooks till Commons (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Kemiska principer Fig 1.9" Den ursprungliga uppladdaren var Elo 1219 på engelska Wikibooks - Överförd från en.wikibooks till Commons. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia