Galvenā atšķirība starp elektroķīmisko elementu un galvanisko elementu ir tā, ka lielākā daļa elektroķīmisko elementu mēdz pārveidot elektrisko enerģiju ķīmiskajā enerģijā, turpretim galvaniskie elementi mēdz pārveidot ķīmisko enerģiju elektroenerģijā.
Oksidācijas un reducēšanas reakcijām ir svarīga loma elektroķīmijā. Oksidācijas-reducēšanas reakcijā elektroni tiek pārnesti no viena reaģenta uz otru. Viela, kas pieņem elektronus, ir reducētājs, savukārt viela, kas atdala elektronus, ir oksidētājs. Reducējošais aģents ir atbildīgs par otra reaģenta reducēšanu, kamēr notiek pati oksidēšanās; attiecībā uz oksidētāju, tas ir otrādi. Šīs reakcijas notiek divās pusreakcijās, lai parādītu atsevišķas oksidācijas un reducēšanās; tādējādi tas parāda elektronu skaitu, kas pārvietojas iekšā vai ārā.
Kas ir elektroķīmiskā šūna?
Elektroķīmiskā šūna ir reducētāja un oksidētāja kombinācija, kas ir fiziski atdalītas viena no otras. Parasti mēs šo atdalīšanu veicam ar sāls tiltu. Lai gan tās ir fiziski atdalītas, abas pusšūnas atrodas ķīmiskā kontaktā viena ar otru. Elektrolītiskie un galvaniskie elementi ir divu veidu elektroķīmiski elementi.
Oksidācijas-reducēšanās reakcijas notiek gan elektrolītiskajos, gan galvaniskajos elementos. Tāpēc elektroķīmiskajā šūnā ir divi elektrodi kā anods un katods. Abi elektrodi ārēji savienojas ar augstas izturības voltmetru; tāpēc strāva netiek pārraidīta starp elektrodiem. Tāpēc šis voltmetrs palīdz uzturēt noteiktu spriegumu starp elektrodiem, kur notiek oksidācijas reakcijas.
Attēls 01: elektroķīmiskā šūna
Oksidācijas reakcija notiek uz anoda, savukārt reducēšanas reakcija notiek uz katoda. Mums tie jāiegremdē atsevišķos elektrolītu šķīdumos. Parasti šie šķīdumi ir jonu šķīdumi, kas saistīti ar elektrodu tipu. Piemēram, mēs iegremdējam vara elektrodus vara sulfāta šķīdumā un sudraba elektrodus sudraba hlorīda šķīdumā. Šie risinājumi ir atšķirīgi; tāpēc tie ir jāatdala. Visizplatītākais veids, kā tos atdalīt, ir sāls tilts. Elektroķīmiskajā šūnā šūnas potenciālā enerģija pārvēršas elektriskajā strāvā, ko varam izmantot, lai iedegtu spuldzi vai veiktu kādu citu elektrisku darbu.
Kas ir galvaniskā šūna?
Galvaniskie vai sprieguma elementi uzglabā elektroenerģiju. Baterijas ir izgatavotas no virknes galvanisko elementu, lai radītu augstāku spriegumu. Reakcijām pie diviem elektrodiem galvaniskajās šūnās ir tendence noritēt spontāni. Kad notiek reakcijas, caur ārējo vadītāju notiek elektronu plūsma no anoda uz katodu.
Attēls 02: Galvaniskā šūna
Piemēram, ja galvaniskajā elementā abi elektrodi ir sudrabs un varš, sudraba elektrods ir pozitīvs attiecībā pret vara elektrodu. Vara elektrods ir anods, un tas tiek pakļauts oksidācijas reakcijai un atbrīvo elektronus. Šie elektroni caur ārējo ķēdi nonāk sudraba katodā. Tādējādi sudraba katods tiek pakļauts reducēšanas reakcijai. Starp diviem elektrodiem tiek ģenerēta potenciāla atšķirība, kas nodrošina elektronu plūsmu. Tālāk ir norādīta iepriekš minētās galvaniskās šūnas spontāna šūnu reakcija.
2 Ag+ (aq) + Cu(s) ⇌ 2Ag (s) + Cu2+ (aq)
Kāda ir atšķirība starp elektroķīmisko elementu un galvanisko elementu?
Ir divu veidu elektroķīmiskie elementi - elektrolītiskie elementi un galvaniskie elementi. Galvenā atšķirība starp elektroķīmisko elementu un galvanisko elementu ir tā, ka lielākajai daļai elektroķīmisko elementu ir tendence pārveidot elektrisko enerģiju ķīmiskajā enerģijā, turpretim galvaniskajiem elementiem ir tendence ķīmisko enerģiju pārveidot elektroenerģijā. Turklāt lielākajā daļā elektroķīmisko elementu, piemēram, elektrolītisko elementu, anods ir pozitīvais spailis, bet katods ir negatīvais spaile; tomēr galvaniskajā šūnā anods ir negatīvā spaile un katods ir pozitīvais spaile.
Turklāt vēl viena atšķirība starp elektroķīmisko elementu un galvanisko elementu ir tāda, ka elektroķīmiskajos elementos, piemēram, elektrolītiskajos elementos, notiek ne-spontānas ķīmiskas reakcijas, bet galvaniskajos elementos notiek spontānas ķīmiskās reakcijas.
Kopsavilkums - elektroķīmiski pret galvanisko elementu
Ir divu veidu elektroķīmiskie elementi - elektrolītiskie elementi un galvaniskie elementi. Galvenā atšķirība starp elektroķīmisko elementu un galvanisko elementu ir tā, ka lielākajai daļai elektroķīmisko elementu ir tendence elektrisko enerģiju pārveidot ķīmiskajā enerģijā, turpretim galvaniskajiem elementiem ir tendence ķīmisko enerģiju pārveidot elektroenerģijā.
