Elektrolitinės ir galvaninės ląstelės
Elektrolitiniai ir galvaniniai elementai yra dviejų tipų elektrocheminiai elementai. Tiek elektrolitinėse, tiek galvaninėse ląstelėse vyksta oksidacijos-redukcijos reakcijos. Ląstelėje yra du elektrodai, vadinami anodu ir katodu. Oksidacijos reakcija vyksta ant anodo, o redukcijos - ant katodo. Elektrodai panardinami į atskirus elektrolitų tirpalus. Paprastai šie tirpalai yra joniniai tirpalai, susiję su elektrodo tipu. Pavyzdžiui, vario elektrodai panardinami į vario sulfato tirpalus, o sidabro elektrodai - į sidabro chlorido tirpalą. Šie sprendimai yra skirtingi; taigi jie turi būti atskirti. Dažniausias būdas juos atskirti yra druskos tiltas.
Kas yra elektrolitinė ląstelė?
Tai yra elementas, kuris naudoja elektrinę srovę cheminiams junginiams skaidyti arba, kitaip tariant, atlikti elektrolizę. Taigi elektrolitinėms ląstelėms veikti reikia išorinio elektros energijos šaltinio. Pavyzdžiui, jei du elektrodo elementus ląstelėje laikysime variu ir sidabru, sidabras yra prijungtas prie išorinio energijos šaltinio (akumuliatoriaus) teigiamo gnybto. Varis yra prijungtas prie neigiamo gnybto. Kadangi neigiamas terminalas yra turtingas elektronais, elektronai teka iš terminalo į varinį elektrodą. Taigi varis yra sumažintas. Prie sidabrinio elektrodo vyksta oksidacijos reakcija, o išsiskyrę elektronai patenka į teigiamą akumuliatoriaus gnybtą, kuriame trūksta elektronų. Toliau pateikiama bendra reakcija, vykstanti elektrolitiniame elemente, kuriame yra vario ir sidabro elektrodai.
2Ag (s) + Cu 2+ (aq) Ag 2 Ag + (aq) + Cu (s)
Kas yra Galvaninė ląstelė?
Galvaninės arba volto elementai kaupia elektros energiją. Baterijos gaminamos iš galvaninių elementų serijos, kad būtų sukurta didesnė įtampa. Reakcijos prie dviejų elektrodų galvaninėse ląstelėse vyksta savaime. Kai vyksta reakcijos, iš anodo į katodą per išorinį laidininką eina elektronų srautas. Pvz., Jei du elektrodai yra sidabras ir varis galvaniniame elemente, sidabro elektrodas yra teigiamas vario elektrodo atžvilgiu. Varinis elektrodas yra anodas, jis vykdo oksidacijos reakciją ir išskiria elektronus. Šie elektronai eina į sidabrinį katodą per išorinę grandinę. Taigi sidabro katodas patiria redukcijos reakciją. Tarp dviejų elektrodų, kurie leidžia elektronui tekėti, susidaro potencialų skirtumas. Toliau pateikiama spontaniška pirmiau minėtos Galvano ląstelės ląstelių reakcija.
2 Ag + (aq) + Cu (s) ⇌ 2Ag (s) + Cu 2+ (aq)
Koks skirtumas tarp elektrolitinių elementų ir galvaninių elementų?
• Elektrolitinėms ląstelėms veikti reikia išorinio elektros energijos šaltinio, tačiau Galvano elementai veikia savaime ir išleidžia elektros srovę.
• Elektrolitiniame elemente srovės kryptis yra priešinga galvaninių elementų krypčiai.
• Reakcijos elektroduose yra atvirkštinės abiejų tipų ląstelėse. Tai yra elektrolitinėje ląstelėje sidabro elektrodas yra anodas, o vario elektrodas - katodas. Tačiau galvaninėse ląstelėse vario elektrodas yra anodas, o sidabro - katodas.
• Elektrocheminiame elemente katodas yra teigiamas, o anodas - neigiamas. Elektrolitinėje ląstelėje katodas yra neigiamas, o anodas - teigiamas.
• Elektrolitinių elementų veikimui reikalinga didesnė įtampa nei Galvano elementams.
