Elektroķīmiskā šūna pret elektrolītisko šūnu
Elektroķīmiskajā oksidēšanā svarīga loma ir reducēšanas reakcijām. Oksidācijas reducēšanas reakcijā elektroni pāriet no viena reaģenta uz otru. Vielu, kas pieņem elektronus, sauc par reducētāju, savukārt vielu, kas atdala elektronus, sauc par oksidētāju. Reducētājs ir atbildīgs par otra reaģenta reducēšanu, kamēr pati oksidējas. Un attiecībā uz oksidētāju tas ir otrādi. Šīs reakcijas var iedalīt divās pusreakcijās, lai parādītu atsevišķas oksidācijas un reducēšanās; tādējādi tas parāda elektronu skaitu, kas pārvietojas iekšā vai ārā.
Elektroķīmiskās šūnas
Elektroķīmiskā šūna ir reducētāja un oksidētāja kombinācija, kas ir fiziski atdalītas viena no otras. Parasti atdalīšanu veic ar sāls tiltu. Lai gan tās ir fiziski atdalītas, abas pusšūnas ir ķīmiskā kontaktā viena ar otru. Elektrolītiskās un galvaniskās šūnas ir divu veidu elektroķīmiskās šūnas. Gan elektrolītiskajos, gan galvaniskajos elementos notiek oksidācijas-reducēšanās reakcijas. Tāpēc elektroķīmiskajā šūnā ir divi elektrodi, ko sauc par anodu un katodu. Abi elektrodi ir ārēji savienoti ar augstas izturības voltmetru; tāpēc strāva netiks pārraidīta starp elektrodiem. Šis voltmetrs palīdz uzturēt noteiktu spriegumu starp elektrodiem, kur notiek oksidācijas reakcijas. Oksidācijas reakcija notiek uz anoda, un reducēšanas reakcija notiek uz katoda. Elektrodi tiek iegremdēti atsevišķos elektrolītu šķīdumos. Parasti šie šķīdumi ir jonu šķīdumi, kas saistīti ar elektrodu tipu. Piemēram, vara elektrodi ir iegremdēti vara sulfāta šķīdumos un sudraba elektrodi ir iegremdēti sudraba hlorīda šķīdumā. Šie risinājumi ir atšķirīgi; tāpēc tie ir jāatdala. Visizplatītākais veids, kā tos atdalīt, ir sāls tilts. Elektroķīmiskajā šūnā šūnas potenciālā enerģija tiek pārveidota par elektrisko strāvu, ko varam izmantot, lai iedegtu spuldzi vai veiktu kādu citu elektrisku darbu.
Elektrolītiskās šūnas
Šī ir šūna, kas izmanto elektrisko strāvu ķīmisko savienojumu sadalīšanai jeb, citiem vārdiem sakot, elektrolīzes veikšanai. Tāpēc elektrolītisko elementu darbībai ir nepieciešams ārējs elektriskās enerģijas avots. Piemēram, ja mēs uzskatām, ka varš un sudrabs ir divi elektrodi elementā, sudrabs ir savienots ar ārējā enerģijas avota (akumulatora) pozitīvo spaili. Varš ir savienots ar negatīvo spaili. Tā kā negatīvā spaile ir bagāta ar elektroniem, elektroni no turienes plūst uz vara elektrodu. Tātad varš tiek samazināts. Pie sudraba elektroda notiek oksidācijas reakcija, un atbrīvotie elektroni tiek nodoti akumulatora pozitīvajam spailei ar elektronu deficītu. Tālāk ir parādīta kopējā reakcija, kas notiek elektrolītiskajā šūnā, kurā ir vara un sudraba elektrodi.
2Ag(s)+ Cu2+ (aq)⇌2 Ag+ (aq)+ Cu(s)
Kāda ir atšķirība starp elektroķīmisko elementu un elektrolītisko elementu?
• Elektrolītiskā šūna ir elektroķīmisko elementu veids.
• Elektrolītisko elementu darbībai nepieciešama ārēja strāva. Bet elektroķīmiskā šūna, šūnas potenciālā enerģija tiek pārveidota par elektrisko strāvu. Tātad elektrolītiskajā šūnā process pie elektrodiem nav spontāns.
• Elektroķīmiskajā šūnā katods ir pozitīvs, bet anods ir negatīvs. Elektrolītiskajā šūnā katods ir negatīvs, bet anods ir pozitīvs.
