Ogniwo elektrochemiczne a ogniwo elektrolityczne
W utlenianiu elektrochemicznym ważną rolę odgrywają reakcje redukcji. W reakcji utleniania i redukcji elektrony przechodzą z jednego reagenta do drugiego. Substancja, która przyjmuje elektrony, jest znana jako środek redukujący, natomiast substancja, która oddaje elektron jest znana jako środek utleniający. Środek redukujący jest odpowiedzialny za redukcję drugiego reagenta podczas samego utleniania. A w przypadku środka utleniającego jest odwrotnie. Reakcje te można podzielić na dwie połówkowe reakcje, aby pokazać oddzielne utlenianie i redukcje; w ten sposób pokazuje liczbę elektronów wchodzących lub wychodzących.
Ogniwa elektrochemiczne
Ogniwo elektrochemiczne to połączenie środka redukującego i utleniającego, które są fizycznie oddzielone od siebie. Zwykle rozdzielanie odbywa się za pomocą mostu solnego. Chociaż są fizycznie oddzielone, obie połówki komórek pozostają ze sobą w kontakcie chemicznym. Ogniwa elektrolityczne i galwaniczne to dwa rodzaje ogniw elektrochemicznych. Zarówno w ogniwach elektrolitycznych, jak i galwanicznych zachodzą reakcje utleniania-redukcji. Dlatego w ogniwie elektrochemicznym znajdują się dwie elektrody zwane anodą i katodą. Obie elektrody są zewnętrznie połączone z woltomierzem o wysokiej rezystancji; dlatego prąd nie będzie przesyłany między elektrodami. Ten woltomierz pomaga utrzymać określone napięcie między elektrodami, w których zachodzą reakcje utleniania. Reakcja utleniania zachodzi na anodzie, a reakcja redukcji zachodzi na katodzie. Elektrody są zanurzone w oddzielnych roztworach elektrolitów. Zwykle roztwory te są roztworami jonowymi związanymi z rodzajem elektrody. Na przykład elektrody miedziane są zanurzane w roztworach siarczanu miedzi, a elektrody srebrne są zanurzane w roztworze chlorku srebra. Te rozwiązania są różne; dlatego muszą być rozdzielone. Najczęstszym sposobem ich rozdzielenia jest most solny. W ogniwie elektrochemicznym energia potencjalna ogniwa jest przekształcana w prąd elektryczny, który możemy wykorzystać do zapalenia żarówki lub wykonania innej pracy elektrycznej.
Ogniwa elektrolityczne
To ogniwo, które wykorzystuje prąd elektryczny do rozbijania związków chemicznych, czyli innymi słowy do elektrolizy. Dlatego ogniwa elektrolityczne potrzebują do działania zewnętrznego źródła energii elektrycznej. Na przykład, jeśli weźmiemy miedź i srebro jako dwie elektrody w ogniwie, srebro jest połączone z dodatnim biegunem zewnętrznego źródła energii (baterii). Miedź jest podłączona do ujemnego zacisku. Ponieważ ujemny zacisk jest bogaty w elektrony, elektrony przepływają stamtąd do miedzianej elektrody. Więc miedź jest redukowana. Na elektrodzie srebrnej zachodzi reakcja utleniania, a uwolnione elektrony są podawane na biegun dodatni akumulatora z niedoborem elektronów. Poniżej przedstawiono ogólną reakcję zachodzącą w ogniwie elektrolitycznym, które ma elektrody miedziane i srebrne.
2Ag(s)+ Cu2+ (aq)⇌2 Ag+ (aq)+ Cu(s)
Jaka jest różnica między ogniwem elektrochemicznym a ogniwem elektrolitycznym?
• Ogniwo elektrolityczne to rodzaj ogniwa elektrochemicznego.
• Ogniwa elektrolityczne wymagają do działania zewnętrznego prądu. Ale ogniwo elektrochemiczne, energia potencjalna ogniwa jest przekształcana w prąd elektryczny. Tak więc w ogniwie elektrolitycznym proces na elektrodach nie jest spontaniczny.
• W ogniwie elektrochemicznym katoda jest dodatnia, a anoda ujemna. W ogniwie elektrolitycznym katoda jest ujemna, a anoda dodatnia.
