Η βασική διαφορά μεταξύ του ηλεκτροχημικού στοιχείου και του γαλβανικού στοιχείου είναι ότι τα περισσότερα ηλεκτροχημικά στοιχεία τείνουν να μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε χημική ενέργεια, ενώ τα γαλβανικά στοιχεία τείνουν να μετατρέπουν τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια.
Οι αντιδράσεις οξείδωσης και αναγωγής παίζουν σημαντικό ρόλο στην ηλεκτροχημεία. Σε μια αντίδραση οξείδωσης-αναγωγής, τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται από το ένα αντιδραστήριο στο άλλο. Η ουσία που δέχεται ηλεκτρόνια είναι ο αναγωγικός παράγοντας, ενώ η ουσία που δίνει το ηλεκτρόνιο είναι ο οξειδωτικός παράγοντας. Ο αναγωγικός παράγοντας είναι υπεύθυνος για τη μείωση του άλλου αντιδρώντος ενώ υποβάλλεται σε οξείδωση. για τον οξειδωτικό παράγοντα, αυτό είναι το αντίστροφο. Αυτές οι αντιδράσεις συμβαίνουν σε δύο ημι-αντιδράσεις για να δείξουν ξεχωριστές οξειδώσεις και αναγωγές. Έτσι, δείχνει τον αριθμό των ηλεκτρονίων που κινούνται μέσα ή έξω.
Τι είναι ένα Ηλεκτροχημικό Κύτταρο;
Ένα ηλεκτροχημικό στοιχείο είναι ένας συνδυασμός αναγωγικού και οξειδωτικού παράγοντα, που διαχωρίζονται φυσικά μεταξύ τους. Συνήθως, κάνουμε αυτόν τον διαχωρισμό με μια γέφυρα αλατιού. Αν και είναι φυσικά διαχωρισμένα, και τα δύο ημικύτταρα βρίσκονται σε χημική επαφή μεταξύ τους. Τα ηλεκτρολυτικά και τα γαλβανικά στοιχεία είναι δύο τύποι ηλεκτροχημικών στοιχείων.
Αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής λαμβάνουν χώρα τόσο σε ηλεκτρολυτικά όσο και σε γαλβανικά κύτταρα. Επομένως, σε ένα ηλεκτροχημικό στοιχείο, υπάρχουν δύο ηλεκτρόδια ως άνοδος και μια κάθοδος. Και τα δύο ηλεκτρόδια συνδέονται εξωτερικά με ένα βολτόμετρο υψηλής αντοχής. Επομένως, το ρεύμα δεν μεταδίδεται μεταξύ των ηλεκτροδίων. Επομένως, αυτό το βολτόμετρο βοηθά στη διατήρηση μιας ορισμένης τάσης μεταξύ των ηλεκτροδίων όπου λαμβάνουν χώρα αντιδράσεις οξείδωσης.
Εικόνα 01: Ηλεκτροχημικό στοιχείο
Η αντίδραση οξείδωσης λαμβάνει χώρα στην άνοδο, ενώ η αντίδραση αναγωγής στην κάθοδο. Πρέπει να τα βυθίσουμε σε ξεχωριστά διαλύματα ηλεκτρολυτών. Κανονικά, αυτά τα διαλύματα είναι ιοντικά διαλύματα που σχετίζονται με τον τύπο του ηλεκτροδίου. Για παράδειγμα, βυθίζουμε ηλεκτρόδια χαλκού σε διάλυμα θειικού χαλκού και ηλεκτρόδια αργύρου σε διάλυμα χλωριούχου αργύρου. Αυτές οι λύσεις είναι διαφορετικές. Ως εκ τούτου, πρέπει να διαχωριστούν. Ο πιο συνηθισμένος τρόπος διαχωρισμού τους είναι μια γέφυρα αλατιού. Σε ένα ηλεκτροχημικό στοιχείο, η δυναμική ενέργεια του στοιχείου μετατρέπεται σε ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να ανάψουμε μια λάμπα ή για να κάνουμε κάποια άλλη ηλεκτρική εργασία.
Τι είναι ένα γαλβανικό στοιχείο;
Γαλβανικά ή βολταϊκά στοιχεία αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια. Οι μπαταρίες κατασκευάζονται από μια σειρά γαλβανικών στοιχείων για να παράγουν υψηλότερη τάση. Οι αντιδράσεις στα δύο ηλεκτρόδια στα γαλβανικά κύτταρα τείνουν να προχωρούν αυθόρμητα. Όταν πραγματοποιούνται οι αντιδράσεις, υπάρχει μια ροή ηλεκτρονίων από την άνοδο προς την κάθοδο μέσω ενός εξωτερικού αγωγού.
Εικόνα 02: Ένα γαλβανικό στοιχείο
Για παράδειγμα, εάν τα δύο ηλεκτρόδια είναι ασήμι και χαλκό σε ένα γαλβανικό στοιχείο, το ηλεκτρόδιο αργύρου είναι θετικό σε σχέση με το ηλεκτρόδιο χαλκού. Το ηλεκτρόδιο χαλκού είναι η άνοδος και υφίσταται αντίδραση οξείδωσης και απελευθερώνει ηλεκτρόνια. Αυτά τα ηλεκτρόνια πηγαίνουν στην κάθοδο αργύρου μέσω του εξωτερικού κυκλώματος. Ως εκ τούτου, η κάθοδος αργύρου υφίσταται αντίδραση αναγωγής. Μια διαφορά δυναμικού δημιουργείται μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων, που επιτρέπουν τη ροή των ηλεκτρονίων. Ακολουθεί η αυθόρμητη κυτταρική αντίδραση του παραπάνω Γαλβανικού κυττάρου.
2 Ag+ (υδ.) + Cu(s) ⇌ 2Ag (s) + Cu2+ (υδ.)
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ηλεκτροχημικής κυψέλης και γαλβανικού κυττάρου;
Υπάρχουν δύο τύποι ηλεκτροχημικών στοιχείων, όπως τα ηλεκτρολυτικά στοιχεία και τα γαλβανικά στοιχεία. Η βασική διαφορά μεταξύ του ηλεκτροχημικού στοιχείου και του γαλβανικού στοιχείου είναι ότι τα περισσότερα ηλεκτροχημικά κύτταρα τείνουν να μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε χημική ενέργεια, ενώ τα γαλβανικά στοιχεία τείνουν να μετατρέπουν τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Επιπλέον, στα περισσότερα ηλεκτροχημικά στοιχεία, όπως τα ηλεκτρολυτικά στοιχεία, η άνοδος είναι το θετικό τερματικό ενώ η κάθοδος είναι το αρνητικό τερματικό. Ωστόσο, στο γαλβανικό στοιχείο, η άνοδος είναι το αρνητικό τερματικό και η κάθοδος είναι το θετικό.
Επιπλέον, μια περαιτέρω διαφορά μεταξύ ηλεκτροχημικού στοιχείου και γαλβανικού στοιχείου είναι ότι σε ηλεκτροχημικές κυψέλες, όπως ηλεκτρολυτικές κυψέλες, λαμβάνουν χώρα μη αυθόρμητες χημικές αντιδράσεις, αλλά σε γαλβανικές κυψέλες, λαμβάνουν χώρα αυθόρμητες χημικές αντιδράσεις.
Σύνοψη – Ηλεκτροχημική έναντι και Γαλβανική Κυψέλη
Υπάρχουν δύο τύποι ηλεκτροχημικών στοιχείων, όπως τα ηλεκτρολυτικά στοιχεία και τα γαλβανικά στοιχεία. Η βασική διαφορά μεταξύ του ηλεκτροχημικού στοιχείου και του γαλβανικού στοιχείου είναι ότι τα περισσότερα ηλεκτροχημικά στοιχεία τείνουν να μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε χημική ενέργεια, ενώ τα γαλβανικά στοιχεία τείνουν να μετατρέπουν τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια.
