Elektrolytiska vs Galvaniska celler
Elektrolytiska och galvaniska celler är två typer av elektrokemiska celler. I både elektrolytiska och galvaniska celler sker oxidationsreduktionsreaktioner. I en cell finns två elektroder som kallas en anod och en katod. Oxidationsreaktionen äger rum på anoden och reduktionsreaktionen äger rum på katoden. Elektroder är nedsänkta i separata elektrolytlösningar. Normalt är dessa lösningar joniska lösningar relaterade till typen av elektrod. Till exempel nedsänks kopparelektroder i kopparsulfatlösningar och silverelektroder nedsänks i silverkloridlösning. Dessa lösningar är olika; därför måste de separeras. Det vanligaste sättet att separera dem är en saltbro.
Vad är en elektrolytisk cell?
Detta är en cell som använder en elektrisk ström för att bryta kemiska föreningar eller med andra ord för att göra en elektrolys. Så elektrolytiska celler behöver en extern energikälla för drift. Om vi till exempel tar koppar och silver för att vara de två elektroderna i cellen, är silver anslutet till den positiva anslutningen på en extern energikälla (ett batteri). Koppar är ansluten till den negativa terminalen. Eftersom den negativa terminalen är elektronrik flödar elektroner från terminalen till kopparelektroden. Så koppar reduceras. Vid silverelektroden sker en oxidationsreaktion och de frigjorda elektronerna ges till den elektronbristiga positiva polen på batteriet. Följande är den totala reaktionen som äger rum i en elektrolytisk cell som har koppar- och silverelektroder.
2Ag (s) + Cu 2+ (aq) ⇌ 2 Ag + (aq) + Cu (s)
Vad är en galvanisk cell?
Galvaniska eller voltaiska celler lagrar elektrisk energi. Batterier är tillverkade av serier av galvaniska celler för att producera en högre spänning. Reaktionerna vid de två elektroderna i galvaniska celler tenderar att fortsätta spontant. När reaktionerna sker sker ett flöde av elektroner från anoden till katoden via en extern ledare. Till exempel, om de två elektroderna är silver och koppar i en galvanisk cell, är silverelektroden positiv med avseende på kopparelektroden. Kopparelektroden är anoden och den genomgår oxidationsreaktioner och frigör elektroner. Dessa elektroner går till silverkatoden via den externa kretsen. Följaktligen genomgår silverkatoden en reduceringsreaktion. En potentialskillnad genereras mellan de två elektroderna som tillåter elektronflödet. Följande är den spontana cellreaktionen av ovanstående galvaniska cell.
2 Ag + (aq) + Cu (s) ⇌ 2Ag (s) + Cu 2+ (aq)
Vad är skillnaden mellan elektrolytisk cell och galvanisk cell?
• Elektrolytiska celler behöver en extern elektrisk energikälla för drift, men galvaniska celler arbetar spontant och ger ut en elektrisk ström.
• I en elektrolytisk cell är strömriktningen motsatt den i galvaniska celler.
• Reaktionerna i elektroderna är omvända i båda typerna av celler. Det vill säga i en elektrolytisk cell är silverelektroden anoden och kopparelektroden är katoden. I galvaniska celler är dock kopparelektroden anoden och silverelektroden katoden.
• I en elektrokemisk cell är katoden positiv och anoden negativ. I en elektrolytisk cell är katoden negativ och anoden är positiv.
• För drift av elektrolytiska celler krävs en högre spänning än de galvaniska cellerna.
