Galvanske stanice i elektrolitičke stanice
Postoje dvije vrste elektrokemijskih ćelija: galvanske stanice - sa spontanim redoks procesima koji omogućuju kontinuirani protok elektrona kroz vodič, pri čemu se kemijska energija pretvara u električni; i elektrolitički, gdje su redoksne reakcije pod utjecajem vanjskog izvora struje, gdje je električna energija pretvorena u kemijsku energiju.
Što je galvacijska stanica?
Galvanske stanice su sustavi u kojima se kemijska energija pretvara u električnu energiju i kao rezultat stvara se struja. U galvanskim ćelijama nastaje istosmjerna struja uslijed redoks (oksidacijsko-redukcijskog) procesa. Galvanski element se sastoji od dvije polukele. Polu-stanica se sastoji od elektrolita i uronjene elektrode u njemu. Između ovih polu-stanica treba osigurati kontakt, povezujući elektrolit s solnom mostom ili poluprovodljiva membrana i povezujući elektrodu s vodičem. Razdvajanje redoksnog procesa objašnjava se ponašanjem elektroda u odnosu na elektrolit. Najjednostavnija je mogućnost da je polu-ćeliju načinjena od metalne elektrode uronjene u ionske elektrolit koji odgovara elektrodi. Ponašanje metala u elektrolitu ovisi o reaktivnosti metala, tj. Njegovoj sklonosti za otapanje.
Što je elektrolitička stanica?
Električna struja kroz elektrokemijsku ćeliju može se pokrenuti na dva načina. Prvo je spojiti elektrode s vodičem u zatvoreni električni krug. Zatvaranjem električnog kruga moguće je spontano izazvati reakcije elektroda na obje faze metala / elektrolita. Osim toga, energija struje se oslobađa na štetu energije spontane kemijske reakcije. Stanica koja radi na taj način naziva se galvanskom ćelijom. Ovo je gore objašnjeno. Drugi je način da se strujni krug zatvori serijskim vezivanjem vanjskog izvora struje za razliku od napona ćelije, pri čemu je vanjski napon veći od elektromotorne sile ćelije. Pogon struje u suprotnom smjeru od smjera njegova spontanog protoka kroz ćeliju. Zbog toga elektrodne reakcije u stanici moraju biti suprotne smjeru njihovog spontanog protoka. Prisilni procesi u elektrokemijskoj ćeliji pod utjecajem vanjskog izvora električne struje nazivaju se elektroliza, a elektrokemijska ćelija u takvom načinu rada naziva se elektrolitička ćelija.
Razlika između galvanske i elektrolitičke stanice
U galvanskim stanicama postoje spontani procesi redoksiranja koji omogućuju kontinuirani dotok elektrona kroz vodič, pri čemu se kemijska energija pretvori u električnu. U elektrolitskoj ćeliji, redoksne reakcije odvijaju pod utjecajem vanjskog izvora, gdje se struja pretvara u kemijsku energiju. Redoksne reakcije nisu spontane.
Galvanske stanice proizvode električnu energiju uz pomoć kemijskih reakcija. U elektrolitskim ćelijama, električna se struja koristi za razvoj kemijske reakcije, koristeći vanjski izvor na putu.
Galvanske stanice sastoje se od dvije različite elektrode uronjene u otopine njihovih iona koje su odvojene polupropusnom membranom ili solnim mostom. Elektrolitičke ćelije se sastoje od elektrolitičkog spremnika u kojem su dvije elektrode spojene na DC izvor. Elektrolit može biti talina ili vodena otopina neke soli, kiseline ili alkalija.
U galvanskim ćelijama anoda je negativna, a katoda je pozitivna elektroda. U elektrolitskim stanicama dolazi do suprotnosti.
U slučaju galvanske stanice, oksidacijska reakcija odvija se na anodu (negativna elektroda) gdje postoji višak negativnog naboja. Na katodi se događa redukcijska reakcija, što dovodi do pozitivnog nakupljanja naboja. U slučaju elektrolitičke ćelije koristi se vanjski izvor za pokretanje reakcije. Na negativnoj elektrodi, elektroni se guraju iz njega - tako da će se faza redukcije dogoditi na negativnoj elektrodu. Na pozitivnoj elektrodi dolazi faza oksidacije - i to je anoda.
Galvanske ćelije se koriste kao izvor električne struje, a obično se nazivaju baterije ili akumulatori. Elektrolitičke stanice imaju različite praktične primjene, od kojih neke čine vodik i kisik za komercijalne i industrijske primjene, elektroliziranje, vađenje čistih metala iz legura i tako dalje.
Galvanski vs elektrolitička stanica: Usporedba u tabličnom obliku
Sažetak galvanske elektrolitičke stanice
- Elektrokemijska se ćelija sastoji od dvije polukvate ili elektroda čiji se kontakt obavlja preko elektrolita (ionski vodič). Polu-stanice, ako budu razdvojene, mogu se spojiti slanim mostom (koncentrirana otopina elektrolita u agar-agarskom gelu). Galvanska stanica proizvodi električnu struju koja se temelji na kemijskoj promjeni koja se spontano pojavljuje u njemu. Elektrolitska stanica radi upravo suprotno: trenutni rezultati u kemijskoj promjeni.Kako bi stanica bila galvanska, u njemu se mora pojaviti spontana kemijska promjena.
