Atšķirība starp elektrolītiskajām un galvaniskajām šūnām

Elektrolītiskās un galvaniskās šūnas

Elektrolītiskās un galvaniskās šūnas ir divu veidu elektroķīmiskās šūnas. Gan elektrolītiskajās, gan galvaniskajās šūnās notiek oksidācijas-reducēšanās reakcijas. Šūnā ir divi elektrodi, kurus sauc par anodu un katodu. Oksidācijas reakcija notiek uz anoda, un reducēšanās reakcija notiek uz katoda. Elektrodi ir iegremdēti atsevišķos elektrolītu šķīdumos. Parasti šie risinājumi ir jonu risinājumi, kas saistīti ar elektrodu tipu. Piemēram, vara elektrodi tiek iegremdēti vara sulfāta šķīdumos, un sudraba elektrodi tiek iegremdēti sudraba hlorīda šķīdumā. Šie risinājumi ir atšķirīgi; līdz ar to tie ir jānodala. Visizplatītākais veids, kā tos atdalīt, ir sāls tilts.

Kas ir elektrolītiskā šūna?

Šī ir šūna, kas ķīmisko savienojumu sadalīšanai vai, citiem vārdiem sakot, elektrolīzes veikšanai izmanto elektrisko strāvu. Tātad elektrolītiskajiem elementiem darbībai ir nepieciešams ārējs elektriskās enerģijas avots. Piemēram, ja mēs pieņemam, ka varš un sudrabs ir divi šūnas elektrodi, sudrabs ir savienots ar ārēja enerģijas avota (akumulatora) pozitīvo spaili. Varš ir savienots ar negatīvo spaili. Tā kā negatīvā spaile ir bagāta ar elektroniem, elektroni plūst no spailes uz vara elektrodu. Tātad varš ir samazināts. Pie sudraba elektrodu notiek oksidācijas reakcija, un atbrīvotie elektroni tiek doti uz akumulatora pozitīvo spaili ar elektronu deficītu. Tālāk seko kopējā reakcija, kas notiek elektrolītiskajā šūnā, kurā ir vara un sudraba elektrodi.

2Ag (s) + Cu²⁺(aq) ⇌ 2 Ag⁺(aq) + Cu (s)

Kas ir galvaniskā šūna?

Galvaniskās vai voltaiskās šūnas uzkrāj elektrisko enerģiju. Baterijas tiek izgatavotas no galvanisko elementu sērijām, lai iegūtu augstāku spriegumu. Reakcijām uz diviem elektrodiem galvaniskajās šūnās ir tendence notikt spontāni. Kad reakcijas notiek, caur ārēju vadītāju notiek elektronu plūsma no anoda uz katodu. Piemēram, ja galvaniskajā šūnā abi elektrodi ir sudrabs un varš, sudraba elektrods ir pozitīvs attiecībā pret vara elektrodu. Vara elektrods ir anods, un tas iziet oksidācijas reakciju un atbrīvo elektronus. Šie elektroni caur ārējo ķēdi nonāk sudraba katodā. Tādējādi sudraba katods tiek reducēts. Starp diviem elektrodiem tiek radīta potenciāla starpība, kas ļauj elektroniem plūst. Tālāk seko iepriekš minētās galvaniskās šūnas spontānā šūnu reakcija.

2 Ag⁺(aq) + Cu (s) ⇌ 2Ag (s) + Cu²⁺(aq)