Elektrolitičke vs galvanske ćelije
Elektrolitičke i galvanske ćelije dvije su vrste elektrokemijskih ćelija. U elektrolitičkim i galvanskim člancima odvijaju se oksidacijsko-redukcijske reakcije. U ćeliji postoje dvije elektrode koje se nazivaju anoda i katoda. Na anodi se odvija reakcija oksidacije, a na katodi reakcija redukcije. Elektrode su uronjene u zasebne otopine elektrolita. Obično su te otopine ionske otopine ovisno o vrsti elektrode. Na primjer, bakrene elektrode uronjene su u otopine bakrenog sulfata, a srebrne elektrode uronjene su u otopinu srebrovog klorida. Ta su rješenja različita; stoga se moraju razdvojiti. Najčešći način njihovog razdvajanja je slani most.
Što je elektrolitička ćelija?
Ovo je ćelija koja koristi električnu struju za razbijanje kemijskih spojeva, ili drugim riječima, za elektrolizu. Dakle, elektrolitičke ćelije trebaju vanjski izvor električne energije za rad. Na primjer, ako uzmemo bakar i srebro kao dvije elektrode u ćeliji, srebro je spojeno na pozitivni terminal vanjskog izvora energije (baterija). Bakar je spojen na negativni terminal. Budući da je negativni terminal bogat elektronima, elektroni teku od terminala do bakrene elektrode. Tako se smanjuje bakar. Na srebrnoj elektrodi se odvija reakcija oksidacije, a oslobođeni elektroni se predaju pozitivnom terminalu baterije s manjkom elektrona. Slijedi cjelokupna reakcija koja se odvija u elektrolitičkoj ćeliji koja ima bakrene i srebrne elektrode.
2Ag(s) + Cu2+(aq)⇌ 2 Ag+(aq) + Cu(s)
Što je galvanska ćelija?
Galvanske ili voltaske ćelije pohranjuju električnu energiju. Baterije se izrađuju od niza galvanskih ćelija za proizvodnju višeg napona. Reakcije na dvjema elektrodama u galvanskim ćelijama imaju tendenciju da se odvijaju spontano. Kada se odvijaju reakcije, postoji protok elektrona od anode do katode preko vanjskog vodiča. Na primjer, ako su dvije elektrode srebrna i bakrena u galvanskom članku, srebrna elektroda je pozitivna u odnosu na bakrenu elektrodu. Bakrena elektroda je anoda i prolazi kroz reakciju oksidacije i oslobađa elektrone. Ovi elektroni idu na srebrnu katodu preko vanjskog kruga. Stoga srebrna katoda prolazi reakciju redukcije. Između dviju elektroda stvara se potencijalna razlika koja omogućuje protok elektrona. Slijedi spontana stanična reakcija gornjeg galvanskog članka.
2 Ag+(aq)+ Cu(s)⇌ 2Ag(s) + Cu2+(aq)
Koja je razlika između elektrolitičke i galvanske ćelije?
• Elektrolitičke ćelije trebaju vanjski izvor električne energije za rad, ali galvanske ćelije rade spontano i daju električnu struju.
• U elektrolitičkoj ćeliji, smjer struje je suprotan od onog u galvanskim ćelijama.
• Reakcije u elektrodama su obrnute u obje vrste ćelija. To jest, u elektrolitičkoj ćeliji srebrna elektroda je anoda, a bakrena elektroda je katoda. Međutim, u galvanskim ćelijama, bakrena elektroda je anoda, a srebrna elektroda je katoda.
• U elektrokemijskoj ćeliji katoda je pozitivna, a anoda negativna. U elektrolitičkoj ćeliji katoda je negativna, a anoda pozitivna.
• Za rad elektrolitičkih ćelija potreban je viši napon od galvanskih ćelija.
