Sự khác biệt giữa tế bào Galvanic và tế bào điện phân

Có hai loại tế bào điện hóa: tế bào mạ điện - với các quá trình oxi hóa khử tự phát cho phép dòng điện tử liên tục đi qua dây dẫn, nhờ đó năng lượng hóa học được chuyển thành điện năng; và điện phân, trong đó các phản ứng oxi hóa khử bị ảnh hưởng bởi một nguồn bên ngoài, nơi điện được chuyển đổi trong năng lượng hóa học.

Tế bào Galvanic là gì?

Các tế bào Galvanic là các hệ thống trong đó năng lượng hóa học được chuyển thành điện và kết quả là dòng điện được tạo ra. Trong các tế bào mạ điện, dòng điện trực tiếp được tạo ra là kết quả của quá trình oxi hóa khử (oxy hóa-khử). Phần tử mạ điện gồm hai nửa tế bào. Nửa tế bào bao gồm chất điện phân và điện cực ngâm trong nó. Giữa các nửa tế bào này phải có một tiếp xúc, kết nối chất điện phân với cầu muối hoặc màng bán dẫn và nối điện cực với dây dẫn. Sự phân tách quá trình oxi hóa khử được giải thích bằng hành vi của các điện cực liên quan đến chất điện phân. Lựa chọn đơn giản nhất là nửa tế bào được hình thành từ một điện cực kim loại được nhúng trong chất điện phân có chứa các ion tương ứng với điện cực. Hành vi của kim loại trong chất điện phân phụ thuộc vào khả năng phản ứng của kim loại, tức là xu hướng hòa tan của nó.

Tế bào điện phân là gì?

Dòng điện qua pin điện hóa có thể được bắt đầu theo hai cách. Đầu tiên là kết nối các điện cực với một dây dẫn thành một mạch điện kín. Bằng cách đóng mạch điện, có thể tự phát sinh phản ứng điện cực trên cả hai pha của kim loại / chất điện phân. Ngoài ra, năng lượng của dòng điện được giải phóng với chi phí năng lượng của phản ứng hóa học tự phát. Một tế bào hoạt động theo cách này được gọi là một tế bào điện. Điều này đã được giải thích ở trên. Một cách khác là đóng mạch điện bằng liên kết nối tiếp của nguồn bên ngoài trái ngược với điện áp của tế bào, trong đó điện áp bên ngoài lớn hơn lực điện động của tế bào. Nó điều khiển dòng điện theo hướng ngược lại từ hướng dòng chảy tự phát của nó qua tế bào. Bởi vì điều này, các phản ứng của điện cực trong tế bào phải trái với hướng của dòng chảy tự phát của chúng. Các quá trình cưỡng bức trong một tế bào điện hóa dưới tác động của nguồn điện bên ngoài được gọi là điện phân và tế bào điện hóa trong một chế độ hoạt động như vậy được gọi là tế bào điện phân.

Sự khác biệt giữa tế bào Galvanic và điện phân

1. Định nghĩa tế bào Galvanic và điện phân

Trong các tế bào mạ điện có các quá trình oxi hóa khử tự phát cho phép dòng điện tử liên tục đi qua dây dẫn, nhờ đó năng lượng hóa học được chuyển đổi thành điện. Trong một tế bào điện phân, các phản ứng oxy hóa khử diễn ra dưới tác động của nguồn bên ngoài, nơi điện được chuyển đổi thành năng lượng hóa học. Các phản ứng oxi hóa khử không tự phát.

2. Kỹ thuật của tế bào Galvanic và điện phân

Các tế bào Galvanic tạo ra điện với sự trợ giúp của các phản ứng hóa học. Trong các tế bào điện phân, một dòng điện được sử dụng để phát triển phản ứng hóa học, sử dụng nguồn bên ngoài trên đường đi.

3. Thiết kế tế bào Galvanic và điện phân

Các tế bào Galvanic bao gồm hai điện cực khác nhau được ngâm trong các dung dịch của các ion của chúng được phân tách bằng màng bán kết hoặc cầu muối. Các tế bào điện phân bao gồm một thùng chứa điện phân trong đó hai điện cực được kết nối với nguồn DC. Chất điện phân có thể là dung dịch tan chảy hoặc dung dịch nước của một ít muối, axit hoặc kiềm.

4. Phân cực điện cực trong tế bào Galvanic và điện phân

Trong các tế bào điện cực, cực dương là cực âm và cực âm là điện cực dương. Trong các tế bào điện phân, điều ngược lại xảy ra.

5. Phản ứng hóa học trong tế bào Galvanic và điện phân

Trong trường hợp tế bào mạ điện, phản ứng oxy hóa diễn ra ở cực dương (điện cực âm) nơi có sự dư thừa của điện tích âm. Ở cực âm, phản ứng khử xảy ra, tạo ra sự tích tụ điện tích dương. Trong trường hợp tế bào điện phân, một nguồn bên ngoài được sử dụng để kích hoạt phản ứng. Ở điện cực âm, các electron bị đẩy ra khỏi nó - vì vậy pha khử sẽ xảy ra trên điện cực âm. Trên điện cực dương, giai đoạn oxy hóa diễn ra - và đây là cực dương.

6. Ứng dụng của tế bào Galvanic và điện phân

Các tế bào Galvanic được sử dụng như một nguồn của dòng điện, và thường được gọi là pin hoặc ắc quy. Các tế bào điện phân có những ứng dụng thực tế khác nhau, một số trong số chúng đang tạo ra khí hydro và khí oxy cho các ứng dụng thương mại và công nghiệp, mạ điện, chiết xuất kim loại nguyên chất từ ​​hợp kim, v.v..

Galvanic so với tế bào điện phân: So sánh ở dạng bảng

Tóm tắt tế bào Galvanic so với điện phân

• Một tế bào điện hóa bao gồm hai nửa tế bào hoặc điện cực mà sự tiếp xúc của chúng được tạo ra thông qua một chất điện phân (dây dẫn ion). Một nửa tế bào, nếu được tách ra, có thể được nối bằng cầu muối (dung dịch điện giải đậm đặc trong gel agar-agar). Tế bào mạ điện tạo ra dòng điện dựa trên sự thay đổi hóa học xảy ra tự phát trong nó. Tế bào điện phân thực hiện ngược lại: dòng điện dẫn đến sự thay đổi hóa học. Để tế bào được mạ điện, sự thay đổi hóa học tự phát phải xảy ra trong đó.