Elektrolyyttiset vs. galvaaniset solut
Elektrolyyttiset ja galvaaniset kennot ovat kahden tyyppisiä sähkökemiallisia kennoja. Sekä elektrolyyttisissä että galvaanisissa kennoissa tapahtuu hapettumis-pelkistysreaktioita. Solussa on kaksi elektrodia, joita kutsutaan anodiksi ja katodiksi. Hapetusreaktio tapahtuu anodilla ja pelkistysreaktio tapahtuu katodilla. Elektrodit upotetaan erillisiin elektrolyyttiliuoksiin. Normaalisti nämä ratkaisut ovat ioniliuoksia, jotka liittyvät elektrodityyppiin. Esimerkiksi kuparielektrodit upotetaan kuparisulfaattiliuoksiin ja hopeaelektrodit upotetaan hopeakloridiliuokseen. Nämä ratkaisut ovat erilaisia; siksi ne on erotettava toisistaan. Yleisin tapa erottaa ne on suolasilta.
Mikä on elektrolyyttikenno?
Tämä on kenno, joka käyttää sähkövirtaa kemiallisten yhdisteiden rikkomiseen tai toisin sanoen elektrolyysin suorittamiseen. Joten elektrolyyttikennot tarvitsevat ulkoisen sähköenergian lähteen toimiakseen. Esimerkiksi, jos otamme kupari ja hopea kennon kahdeksi elektrodiksi, hopea kytketään ulkoisen energialähteen (paristo) positiiviseen napaan. Kupari on kytketty negatiiviseen liittimeen. Koska negatiivinen pääte on elektronirikas, elektronit virtaavat päätteestä kuparielektrodiin. Joten kupari vähenee. Hopeaelektrodissa tapahtuu hapetusreaktio ja vapautuneet elektronit johdetaan pariston elektronipuutteiseen positiiviseen napaan. Seuraavassa on yleinen reaktio, joka tapahtuu elektrolyysikennossa, jossa on kupari- ja hopeaelektrodeja.
2Ag (s) + Cu 2+ (aq) Ag 2 Ag + (aq) + Cu (s)
Mikä on galvaaninen kenno?
Galvaaniset tai voltaattiset solut varastoivat sähköenergiaa. Paristot on valmistettu sarjasta galvaanisia kennoja korkeamman jännitteen tuottamiseksi. Galvaanisolujen kahden elektrodin reaktiot etenevät yleensä spontaanisti. Kun reaktiot tapahtuvat, elektronia virtaa anodista katodiin ulkoisen johtimen kautta. Esimerkiksi, jos kaksi elektrodia ovat hopeaa ja kuparia galvaanisessa kennossa, hopeaelektrodi on positiivinen kuparielektrodiin nähden. Kuparielektrodi on anodi, ja se käy hapettumisreaktiossa ja vapauttaa elektroneja. Nämä elektronit menevät hopeakatodiin ulkoisen piirin kautta. Näin ollen hopeakatodi pelkistyy. Kahden elektrodin välillä syntyy potentiaaliero, joka sallii elektronivirran. Seuraava on yllä olevan galvaanisen solun spontaani solureaktio.
2 Ag + (aq) + Cu (s) ⇌ 2Ag (s) + Cu 2+ (aq)
Mikä on ero elektrolyyttikennon ja galvaanisen kennon välillä?
• Elektrolyyttikennot tarvitsevat ulkoisen sähköenergian lähteen toimiakseen, mutta galvaaniset kennot toimivat itsestään ja antavat sähkövirtaa.
• Elektrolyyttikennossa virran suunta on päinvastainen kuin galvaanisissa kennoissa.
• Elektrodien reaktiot ovat päinvastaiset molemmissa kennotyypeissä. Toisin sanoen elektrolyyttikennossa hopeaelektrodi on anodi ja kuparielektrodi on katodi. Kuitenkin galvaanisissa kennoissa kuparielektrodi on anodi ja hopeaelektrodi on katodi.
• Sähkökemiallisessa kennossa katodi on positiivinen ja anodi negatiivinen. Elektrolyysikennossa katodi on negatiivinen ja anodi positiivinen.
• Elektrolyyttikennojen toimintaan tarvitaan suurempi jännite kuin galvaanisiin kennoihin.
