Ogniwa elektrolityczne a galwaniczne
Ogniwa elektrolityczne i galwaniczne to dwa rodzaje ogniw elektrochemicznych. Zarówno w ogniwach elektrolitycznych, jak i galwanicznych zachodzą reakcje utleniania-redukcji. W ogniwie znajdują się dwie elektrody zwane anodą i katodą. Reakcja utleniania zachodzi na anodzie, a reakcja redukcji na katodzie. Elektrody zanurzone są 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. Najpopularniejszym sposobem ich rozdzielenia jest most solny.
Co to jest ogniwo elektrolityczne?
To ogniwo, które wykorzystuje prąd elektryczny do rozbijania związków chemicznych lub innymi słowy do elektrolizy. Tak więc 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 od zacisku 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 wyposażonym w elektrody miedziane i srebrne.
2Ag(s) + Cu2+(aq)⇌ 2 Ag+(aq) + Cu(s)
Co to jest ogniwo galwaniczne?
Ogniwa galwaniczne lub galwaniczne przechowują energię elektryczną. Baterie są wykonane z szeregu ogniw galwanicznych w celu wytworzenia wyższego napięcia. Reakcje na dwóch elektrodach w ogniwach galwanicznych zwykle przebiegają spontanicznie. Gdy reakcje zachodzą, następuje przepływ elektronów z anody do katody przez zewnętrzny przewodnik. Na przykład, jeśli dwie elektrody są srebrne i miedziane w ogniwie galwanicznym, elektroda srebrna jest dodatnia w stosunku do elektrody miedzianej. Elektroda miedziana jest anodą i ulega reakcji utleniania i uwalniania elektronów. Elektrony te trafiają do srebrnej katody przez obwód zewnętrzny. Stąd srebrna katoda ulega reakcji redukcji. Między dwiema elektrodami powstaje różnica potencjałów, które umożliwiają przepływ elektronów. Poniżej znajduje się spontaniczna reakcja komórkowa powyższego ogniwa galwanicznego.
2 Ag+(aq)+ Cu(s)⇌ 2Ag(s) + Cu2+(aq)
Jaka jest różnica między ogniwem elektrolitycznym a ogniwem galwanicznym?
• Ogniwa elektrolityczne wymagają do działania zewnętrznego źródła energii elektrycznej, ale ogniwa galwaniczne działają spontanicznie i wydzielają prąd elektryczny.
• W ogniwie elektrolitycznym kierunek prądu jest przeciwny do kierunku w ogniwach galwanicznych.
• Reakcje w elektrodach są odwrócone w obu typach ogniw. Oznacza to, że w ogniwie elektrolitycznym elektroda srebrna jest anodą, a elektroda miedziana katodą. Jednak w ogniwach galwanicznych elektroda miedziana jest anodą, a elektroda srebrna katodą.
• W ogniwie elektrochemicznym katoda jest dodatnia, a anoda ujemna. W ogniwie elektrolitycznym katoda jest ujemna, a anoda dodatnia.
• Do działania ogniw elektrolitycznych wymagane jest wyższe napięcie niż ogniwa galwaniczne.
