Różnica między ogniwem galwanicznym a ogniwem koncentracyjnym

The kluczowa różnica między ogniwem galwanicznym a ogniwem koncentracyjnym jest to, że a ogniwo galwaniczne może mieć dwie połówki komórek o tym samym składzie lub nie, natomiast komórka koncentracyjna ma dwie połówki komórek o tym samym składzie.

Zarówno ogniwo galwaniczne, jak i ogniwo koncentracyjne są ogniwami elektrochemicznymi. Ogniwo elektrochemiczne to urządzenie, które może wytwarzać elektryczność za pomocą reakcji chemicznej lub powodować reakcję chemiczną za pomocą elektryczności.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest ogniwo galwaniczne
3. Co to jest komórka koncentracji
4. Porównanie obok siebie - Komórka galwaniczna vs Komórka koncentracyjna w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest ogniwo galwaniczne?

Ogniwo galwaniczne jest rodzajem ogniwa elektrochemicznego, które wykorzystuje spontaniczne reakcje redoks do generowania energii elektrycznej. Synonimem tej komórki jest komórka voltaiczna. Komórka zawiera dwie połówki komórek, które mogą mieć tę samą kompozycję lub różne kompozycje. Każde pół ogniwo zawiera elektrodę i elektrolit. Elektrodę należy zanurzyć w roztworze elektrolitycznym. Czasami te elektrolity są całkowicie oddzielne, ale innym razem są one oddzielone tylko porowatą barierą. Kiedy elektrolity są całkowicie oddzielone, musimy użyć mostka solnego, aby utrzymać ruch jonów między dwoma elektrolitami.

Rysunek 01: Proste ogniwo galwaniczne

Przygotowując to ogniwo, musimy rozważyć, czy elektrody i elektrolity są spontaniczne, czy nie. Możemy to znaleźć teoretycznie, obliczając potencjały elektrodowe każdej połowy ogniwa. Jednak jedna połowa komórki powinna wykazywać utlenianie, podczas gdy druga połowa komórki powinna wykazywać reakcję redukcji. Utlenianie zachodzi na anodzie, natomiast redukcja zachodzi na katodzie. Ponieważ ogniwo galwaniczne (voltaiczne) wykorzystuje energię uwalnianą podczas spontanicznej reakcji redoks do generowania elektryczności, ogniwa galwaniczne są ważne jako źródło energii elektrycznej. Wytwarzają prąd stały.

Co to jest komórka koncentracji?

Komórka koncentracyjna jest rodzajem komórki galwanicznej, w której dwie połówki komórek mają podobny skład. Dlatego mówimy, że dwie połówki komórek są równoważne. Różnią się tylko koncentracją. Napięcie wytwarzane przez to ogniwo jest bardzo małe, ponieważ ogniwo to dąży do uzyskania stanu równowagi. Równowaga pojawia się, gdy stężenia dwóch połówek komórek stają się równe.

Ogniwo koncentracyjne wytwarza energię elektryczną poprzez redukcję termodynamicznej energii swobodnej układu. Ponieważ skład połowy komórek jest podobny, zachodzi taka sama reakcja, ale w przeciwnych kierunkach. Ten proces zwiększa stężenie komórki o niższym stężeniu i zmniejsza stężenie komórki o wyższym stężeniu. W miarę przepływu prądu wytwarzana jest energia cieplna. Komórka absorbuje tę energię jako ciepło. Istnieją dwa rodzaje komórek koncentrujących, jak następuje:

1. Ogniwo koncentracyjne elektrolitu - elektrody składają się z tej samej substancji, a pół ogniwa zawierają ten sam elektrolit o różnych stężeniach
2. Ogniwo koncentracyjne elektrod - dwie elektrody (tej samej substancji) o różnych stężeniach zanurzone są w tym samym elektrolicie

Jaka jest różnica między ogniwem galwanicznym a ogniwem koncentracyjnym?

Ogniwo galwaniczne jest rodzajem ogniwa elektrochemicznego, które wykorzystuje spontaniczne reakcje redoks do generowania energii elektrycznej. Z drugiej strony, komórka koncentracyjna jest rodzajem komórki galwanicznej, w której dwie połówki komórek mają podobny skład. Dlatego kluczową różnicą między ogniwem galwanicznym a ogniwem koncentracyjnym jest to, że ogniwo galwaniczne może mieć dwie połowy komórek o tym samym składzie lub nie, podczas gdy ogniwo koncentracyjne ma dwie połowy komórek o tym samym składzie.

Ponadto elektrody ogniwa galwanicznego mogą być wykonane z tej samej substancji lub różnych substancji, podczas gdy elektrody ogniwa koncentracyjnego są wykonane z tej samej substancji o tym samym stężeniu lub różnych stężeniach. Oprócz tego ogniwa galwaniczne mają ten sam elektrolit lub różne elektrolity w dwóch połówkowych ogniwach, podczas gdy ogniwa koncentracyjne mają ten sam elektrolit o tym samym stężeniu lub różnych stężeniach.

Poniższa infografika podsumowuje różnicę między ogniwem galwanicznym a ogniwem koncentracyjnym.

Podsumowanie - Komórka galwaniczna vs komórka koncentracji

Ogniwo galwaniczne jest rodzajem ogniwa elektrochemicznego, które wykorzystuje spontaniczne reakcje redoks do generowania energii elektrycznej. Komórka koncentracyjna jest rodzajem komórki galwanicznej, w której dwie połówki komórek mają podobny skład. Dlatego kluczową różnicą między ogniwem galwanicznym a ogniwem koncentracyjnym jest to, że ogniwo galwaniczne może mieć dwie połowy komórek o tym samym składzie lub nie, podczas gdy ogniwo koncentracyjne ma dwie połowy komórek o tym samym składzie.

Odniesienie:

1. Helmenstine, Anne Marie. „Ogniwa elektrochemiczne”. ThoughtCo, 26 stycznia 2019, Dostępne tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Komórka galwaniczna” Gringer - plik: Galvanische Zelle.png, autor: Tinux (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia