Galvaniskās šūnas un koncentrācijas šūnas atšķirība

galvenā atšķirība starp galvanisko elementu un koncentrācijas elementu ir tas, ka a galvaniskajā šūnā var būt vai nebūt abas pusšūnas ar vienādu sastāvu, turpretī koncentrācijas šūnā ir divas pusšūnas ar vienādu sastāvu.

Gan galvaniskā šūna, gan koncentrācijas šūna ir elektroķīmiskās šūnas. Elektroķīmiskā šūna ir ierīce, kas var radīt elektrību, izmantojot ķīmisku reakciju, vai arī izraisīt ķīmisku reakciju, izmantojot elektrību.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir galvaniskā šūna
3. Kas ir koncentrācijas šūna
4. Blakus salīdzinājums - galvaniskā šūna un koncentrācijas šūna tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir galvaniskā šūna?

Galvaniskā šūna ir elektroķīmiskās šūnas tips, kas izmanto spontānas redoksreakcijas, lai ģenerētu elektrisko enerģiju. Šīs šūnas sinonīms ir voltaic cell. Šūnā ir divas pusšūnas, kuras var būt vienādas vai dažādas kompozīcijas. Katrā pusšūnā ir elektrods un elektrolīts. Elektrods jāiegremdē elektrolītiskajā šķīdumā. Dažreiz šie elektrolīti ir pilnīgi atsevišķi, bet citreiz tos atdala tikai poraina barjera. Kad elektrolīti ir pilnībā atdalīti, mums jālieto sāls tilts, lai uzturētu jonu kustību starp diviem elektrolītiem..

01. attēls. Vienkāršā galvaniskā šūna

Sagatavojot šo šūnu, mums jāapsver, vai elektrodi un elektrolīti ir spontāni vai nē. To teorētiski varam atrast, aprēķinot katras pusšūnas elektrodu potenciālus. Tomēr vienas puses šūnai jāuzrāda oksidēšanās, savukārt otras puses šūnai jāuzrāda reducēšanās reakcija. Oksidācija notiek pie anoda, savukārt samazināšana notiek pie katoda. Tā kā galvaniskā (voltāna) šūna enerģijas iegūšanai izmanto spontānas redoksreakcijas laikā atbrīvoto enerģiju, galvaniskās šūnas ir svarīgas kā elektriskās enerģijas avots. Tie rada līdzstrāvu.

Kas ir koncentrācijas šūna?

Koncentrācijas šūna ir galvaniskās šūnas tips, kurā šūnas divas pusšūnas ir līdzīgas pēc sastāva. Tāpēc mēs sakām, ka abas pusšūnas ir līdzvērtīgas. Viņi atšķiras tikai ar koncentrāciju. Šīs šūnas radītais spriegums ir ļoti mazs, jo šai elementam ir tendence iegūt līdzsvara stāvokli. Līdzsvars rodas, kad abu pusšūnu koncentrācijas kļūst vienādas.

Koncentrācijas šūna ražo elektrību, samazinot sistēmas termodinamisko brīvo enerģiju. Tā kā pusšūnu sastāvs ir līdzīgs, notiek tā pati reakcija, bet pretējos virzienos. Šis process palielina zemākas koncentrācijas šūnas koncentrāciju un samazina augstākas koncentrācijas šūnas koncentrāciju. Plūstot elektrībai, rodas siltumenerģija. Šūna absorbē šo enerģiju kā siltumu. Pastāv divu veidu koncentrācijas šūnas:

1. Elektrolītu koncentrācijas šūna - elektrodi sastāv no vienas un tās pašas vielas, un pusšūnas satur to pašu elektrolītu ar atšķirīgu koncentrāciju
2. Elektrodu koncentrācijas šūna - divi elektrolīti (no vienas un tās pašas vielas) ar dažādu koncentrāciju ir iemērkti vienā un tajā pašā elektrolītā

Kāda ir atšķirība starp galvanisko šūnu un koncentrācijas šūnu?

Galvaniskā šūna ir elektroķīmiskās šūnas tips, kas izmanto spontānas redoksreakcijas, lai ģenerētu elektrisko enerģiju. Koncentrācijas šūna, no otras puses, ir galvaniskās šūnas tips, kurā šūnas abas pusšūnas ir līdzīgas pēc sastāva. Tāpēc galvenā atšķirība starp galvanisko elementu un koncentrācijas elementu ir tāda, ka galvaniskajai elementam var būt vai nav abas pusšūnas ar vienādu sastāvu, savukārt koncentrācijas elementā ir divas pusšūnas ar vienādu sastāvu.

Turklāt galvaniskās šūnas elektrodi var būt izgatavoti no vienas un tās pašas vielas vai no dažādām vielām, savukārt koncentrācijas šūnas elektrodi ir izgatavoti no vienas un tās pašas vielas ar vienādu vai atšķirīgu koncentrāciju. Papildus šiem galvaniskajiem elementiem divās daļās ir viens un tas pats elektrolīts vai dažādi elektrolīti, savukārt koncentrācijas elementos ir tas pats elektrolīts ar vienādu vai atšķirīgu koncentrāciju.

Zemāk esošajā infografikā ir apkopota atšķirība starp galvanisko elementu un koncentrācijas elementu.

Kopsavilkums - galvaniskā šūna vs koncentrācijas šūna

Galvaniskā šūna ir elektroķīmiskās šūnas tips, kas izmanto spontānas redoksreakcijas, lai ģenerētu elektrisko enerģiju. Koncentrācijas šūna ir galvaniskās šūnas tips, kurā šūnas divas pusšūnas ir līdzīgas pēc sastāva. Tāpēc galvenā atšķirība starp galvanisko elementu un koncentrācijas elementu ir tāda, ka galvaniskajai elementam var būt vai nav abas pusšūnas ar vienādu sastāvu, savukārt koncentrācijas elementā ir divas pusšūnas ar vienādu sastāvu.

Atsauce:

1. Helmenstine, Anne Marie. “Elektroķīmiskās šūnas.” ThoughtCo, 2019. gada 26. janvārī, pieejams šeit.

Attēla pieklājība:

1. Gringers “Galvanic Cell” - fails: Galvanische Zelle.png, Tinux (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia