Ключевое различие между электрохимическим элементом и гальваническим элементом заключается в том, что большинство электрохимических элементов имеют тенденцию преобразовывать электрическую энергию в химическую, тогда как гальванические элементы имеют тенденцию преобразовывать химическую энергию в электрическую.
Реакции окисления и восстановления играют важную роль в электрохимии. В окислительно-восстановительной реакции электроны переходят от одного реагента к другому. Вещество, которое принимает электроны, является восстановителем, тогда как вещество, отдающее электрон, является окислителем. Восстановитель отвечает за восстановление другого реагента во время самого окисления; для окислителя наоборот. Эти реакции протекают в виде двух полуреакций, демонстрируя отдельные окисления и восстановления; таким образом, он показывает количество электронов, движущихся внутрь или наружу.
Что такое электрохимическая ячейка?
Электрохимическая ячейка представляет собой комбинацию восстановителя и окислителя, которые физически отделены друг от друга. Обычно мы делаем это разделение с помощью солевого мостика. Хотя они физически разделены, обе полуклетки находятся в химическом контакте друг с другом. Электролитические и гальванические элементы представляют собой два типа электрохимических элементов.
Окислительно-восстановительные реакции происходят как в электролитических, так и в гальванических элементах. Следовательно, в электрохимической ячейке имеется два электрода в виде анода и катода. Оба электрода внешне соединяются с высокоомным вольтметром; следовательно, ток не передается между электродами. Поэтому этот вольтметр помогает поддерживать определенное напряжение между электродами, где происходят реакции окисления.
Рисунок 01: Электрохимическая ячейка
Реакция окисления протекает на аноде, а реакция восстановления – на катоде. Нам нужно погрузить их в отдельные растворы электролитов. Обычно эти растворы представляют собой ионные растворы, соответствующие типу электрода. Например, мы погружаем медные электроды в раствор сульфата меди, а серебряные - в раствор хлорида серебра. Эти решения разные; следовательно, они должны быть разделены. Наиболее распространенным способом их разделения является солевой мостик. В электрохимической ячейке потенциальная энергия ячейки преобразуется в электрический ток, который мы можем использовать, чтобы зажечь лампочку или выполнить какую-то другую электрическую работу.
Что такое гальванический элемент?
Гальванические или гальванические элементы накапливают электрическую энергию. Батареи сделаны из ряда гальванических элементов для получения более высокого напряжения. Реакции на двух электродах в гальванических элементах обычно протекают самопроизвольно. Когда происходят реакции, возникает поток электронов от анода к катоду через внешний проводник.
Рисунок 02: Гальванический элемент
Например, если два электрода серебряный и медный в гальваническом элементе, серебряный электрод положителен по отношению к медному электроду. Медный электрод является анодом, он подвергается реакции окисления и высвобождает электроны. Эти электроны идут к серебряному катоду через внешнюю цепь. Следовательно, серебряный катод подвергается реакции восстановления. Между двумя электродами создается разность потенциалов, которая обеспечивает поток электронов. Ниже приведена спонтанная клеточная реакция вышеуказанного гальванического элемента.
2 Ag+ (водн.) + Cu(s) ⇌ 2Ag (тв.) + Cu2+ (водн.)
В чем разница между электрохимическим элементом и гальваническим элементом?
Есть два типа электрохимических элементов: электролитические элементы и гальванические элементы. Ключевое различие между электрохимическим элементом и гальваническим элементом заключается в том, что большинство электрохимических элементов имеют тенденцию преобразовывать электрическую энергию в химическую энергию, тогда как гальванические элементы имеют тенденцию преобразовывать химическую энергию в электрическую. Кроме того, в большинстве электрохимических элементов, таких как электролитические элементы, анод является положительным выводом, а катод - отрицательным выводом; однако в гальваническом элементе анод является отрицательным выводом, а катод - положительным выводом.
Более того, еще одно различие между электрохимическим элементом и гальваническим элементом заключается в том, что в электрохимических элементах, таких как электролитические элементы, происходят неспонтанные химические реакции, а в гальванических элементах происходят спонтанные химические реакции.
Резюме – электрохимический и гальванический элемент
Есть два типа электрохимических элементов: электролитические элементы и гальванические элементы. Основное различие между электрохимическим элементом и гальваническим элементом заключается в том, что большинство электрохимических элементов имеют тенденцию преобразовывать электрическую энергию в химическую, тогда как гальванические элементы имеют тенденцию преобразовывать химическую энергию в электрическую.
