Основное различие между концентрационной ячейкой и химической ячейкой заключается в том, что в концентрационных ячейках составы двух полуячеек схожи, тогда как в химических ячейках составы могут быть похожими, а могут и не быть.
Концентрационная ячейка - это тип электрохимической ячейки. Существует два типа электрохимических элементов или химических элементов: гальванические элементы и электролитические элементы. Ячейка концентрации представляет собой тип гальванического элемента.
Что такое ячейка концентрации?
Концентрационная ячейка - это тип гальванического элемента, в котором две половинки ячейки аналогичны по составу. Поэтому мы говорим, что две полуклетки эквивалентны. Отличаются они только концентрацией. Напряжение, создаваемое этой ячейкой, очень мало, так как эта ячейка стремится достичь равновесного состояния. Равновесие наступает, когда концентрации двух полуячеек становятся равными.
Концентрационная ячейка производит электричество за счет уменьшения термодинамической свободной энергии системы. Так как состав полуклеток подобен, происходит одна и та же реакция, но в противоположных направлениях. Таким образом, этот процесс увеличивает концентрацию ячейки с более низкой концентрацией и уменьшает концентрацию ячейки с более высокой концентрацией. По мере прохождения электричества вырабатывается тепловая энергия. Клетка поглощает эту энергию в виде тепла. Существует два типа концентрационных ячеек:
- Ячейка концентрации электролита – электроды состоят из одного и того же вещества, а полуэлементы содержат один и тот же электролит с разной концентрацией
- Ячейка концентрации электродов – два электрода (одного и того же вещества) разной концентрации погружены в один и тот же электролит
Что такое химическая ячейка
Химическая ячейка, точнее электрохимическая ячейка, представляет собой систему (устройство), которая может производить электрическую энергию посредством самопроизвольных химических реакций. Химические реакции, которые участвуют в этом процессе, называются окислительно-восстановительными реакциями. Эти реакции происходят посредством переноса электронов между химическими частицами. Кроме того, окислительно-восстановительная реакция имеет две полуреакции, известные как реакция окисления и реакция восстановления. В то время как реакции окисления всегда высвобождают электроны в систему, реакции восстановления забирают электроны из системы. Таким образом, можно сказать, что две полуреакции протекают одновременно.
Есть два типа электрохимических элементов: гальванические (гальванические) элементы и электролитические элементы. Электрохимическая ячейка состоит из двух полуячеек. В этих двух полуячейках происходят полуреакции. Более того, химические реакции, протекающие в клетке, вызывают нарастание разности потенциалов между двумя полуклетками.
Рисунок 01: Простой гальванический элемент
Полуэлемент обычно состоит из электрода и электролита. Следовательно, полная электрохимическая ячейка имеет два электрода и два электролита; в двух полуэлементах иногда может использоваться один и тот же электролит. Если есть два разных электролита, то для поддержания контакта между электролитами используется солевой мостик. И это делается путем создания прохода для переноса ионов через солевой мостик. Электроны перетекают из одной половины ячейки в другую через внешнюю цепь. Мы называем эти два электрода анодом и катодом.
При этом реакции окисления и восстановления протекают в двух электродах по отдельности. В то время как на аноде протекает реакция окисления, на катоде протекает реакция восстановления. Поэтому в аноде образуются электроны, и они движутся от анода к катоду по внешней цепи. Солевой мостик помогает поддерживать нейтральную (электрическую) систему, пропуская через нее ионы, чтобы сбалансировать электрические заряды.
В чем разница между ячейкой концентрации и химической ячейкой?
Концентрационная ячейка - это тип электрохимической ячейки. Есть два типа химических клеток; это гальванические элементы и электролитические элементы. Ячейка концентрации представляет собой тип гальванического элемента. Ключевое различие между концентрационной ячейкой и химической ячейкой заключается в том, что в концентрационных ячейках состав двух полуячеек аналогичен, тогда как в химических ячейках составы могут быть, а могут и не быть похожими.
Ниже приводится краткое описание различий между концентрационной ячейкой и химической ячейкой.
Резюме – Концентрационная ячейка против химической ячейки
Концентрационная ячейка - это тип электрохимической ячейки. Существует два типа химических (электрохимических) элементов: гальванические элементы и электролитические элементы. Если быть точным, концентрационная ячейка - это тип гальванического элемента. Основное различие между концентрационной ячейкой и химической ячейкой заключается в том, что в концентрационных ячейках состав двух полуячеек одинаков, тогда как в химических ячейках составы могут быть одинаковыми, а могут и не быть.
