Celele electrolitice vs. galvanice
Celulele electrolitice și galvanice sunt două tipuri de celule electrochimice. Atât în celulele electrolitice, cât și în cele galvanice, au loc reacții de oxidare-reducere. Într-o celulă, există doi electrozi numiți anod și catod. Reacția de oxidare are loc pe anod, iar reacția de reducere are loc pe catod. Electrozii sunt scufundați în soluții de electroliți separate. În mod normal, aceste soluții sunt soluții ionice legate de tipul de electrod. De exemplu, electrozii de cupru sunt scufundați în soluții de sulfat de cupru, iar electrozii de argint sunt scufundați în soluție de clorură de argint. Aceste soluții sunt diferite; prin urmare, ele trebuie separate. Cel mai comun mod de a le separa este un pod de sare.
Ce este o celulă electrolitică?
Aceasta este o celulă care folosește un curent electric pentru a sparge compuși chimici sau, cu alte cuvinte, pentru a face o electroliză. Deci, celulele electrolitice au nevoie de o sursă externă de energie electrică pentru funcționare. De exemplu, dacă luăm cuprul și argintul ca cei doi electrozi din celulă, argintul este conectat la borna pozitivă a unei surse externe de energie (o baterie). Cuprul este conectat la borna negativă. Deoarece terminalul negativ este bogat în electroni, electronii curg de la terminal la electrodul de cupru. Deci cuprul este redus. La electrodul de argint are loc o reacție de oxidare, iar electronii eliberați sunt dați terminalului pozitiv cu deficit de electroni a bateriei. Urmează reacția generală care are loc într-o celulă electrolitică care are electrozi de cupru și argint.
2Ag(i) + Cu2+(aq)⇌ 2 Ag+(aq) + Cu(e)
Ce este o celulă galvanică?
Celulele galvanice sau voltaice stochează energie electrică. Bateriile sunt fabricate din serii de celule galvanice pentru a produce o tensiune mai mare. Reacțiile la cei doi electrozi din celulele galvanice tind să se desfășoare spontan. Când au loc reacțiile, există un flux de electroni de la anod la catod printr-un conductor extern. De exemplu, dacă cei doi electrozi sunt argint și cupru într-o celulă galvanică, electrodul de argint este pozitiv în raport cu electrodul de cupru. Electrodul de cupru este anodul și suferă o reacție de oxidare și eliberează electroni. Acești electroni ajung la catodul de argint prin circuitul extern. Prin urmare, catodul de argint suferă o reacție de reducere. Se generează o diferență de potențial între cei doi electrozi care permit fluxul de electroni. Urmează reacția celulară spontană a celulei galvanice de mai sus.
2 Ag+(aq)+ Cu(i)⇌ 2Ag(i) + Cu2+(aq)
Care este diferența dintre celula electrolitică și celula galvanică?
• Celulele electrolitice au nevoie de o sursă externă de energie electrică pentru funcționare, dar celulele galvanice funcționează spontan și emit curent electric.
• Într-o celulă electrolitică, direcția curentului este opusă celei din celulele galvanice.
• Reacțiile din electrozi sunt inversate în ambele tipuri de celule. Adică într-o celulă electrolitică, electrodul de argint este anodul, iar electrodul de cupru este catodul. Cu toate acestea, în celulele galvanice, electrodul de cupru este anodul, iar electrodul de argint este catodul.
• Într-o celulă electrochimică, catodul este pozitiv, iar anodul este negativ. Într-o celulă electrolitică, catodul este negativ, iar anodul este pozitiv.
• Pentru funcționarea celulelor electrolitice este necesară o tensiune mai mare decât a celulelor galvanice.
