Электрохимическая ячейка - это устройство, способное либо генерировать электрическую энергию в результате химических реакций, либо способствовать протеканию химических реакций за счет введения электрической энергии.
Однако не все электрохимические ячейки являются электролитическими.
Электрохимические ячейки, генерирующие электрический ток, называются вольтовыми или гальваническими, а те, которые генерируют химические реакции путем электролиза, называются электролитическими.
Поэтому электрохимический элемент - это более широкий термин, включающий в себя как гальванические, так и электролитические элементы.
5 ключевых различий между электрохимическими и электролитическими элементами
1. Определение электрохимической ячейки
Электрохимическая ячейка - это устройство, которое может либо генерировать электрическую энергию в результате химических реакций, либо способствовать химическим реакциям, вводя в них электрическую энергию.
Он включает в себя как гальванические (вольтовы) элементы, так и электролитические.
2. Гальванические (вольтаические) элементы
Эти элементы генерируют электрическую энергию в результате спонтанных окислительно-восстановительных реакций.
Они названы в честь Луиджи Гальвани и Алессандро Вольта.
Гальванические элементы состоят из двух полуэлементов с раздельными реакциями окисления и восстановления.
При последовательном или параллельном соединении гальванические элементы образуют батарею.
3. Электролитические элементы
В этих элементах используется внешняя электрическая энергия, заставляющая протекать химическую реакцию, которая в противном случае не произошла бы спонтанно.
Внешним источником энергии является напряжение, приложенное между двумя электродами элемента (анодом и катодом), погруженными в раствор электролита.
Чистая реакция в электролитической ячейке является обратной спонтанной реакции, что делает свободную энергию Гиббса положительной.
4. Ключевые различия
Генерация энергии против использования
Гальванические элементы генерируют электрическую энергию в результате спонтанных химических реакций.
Электролитические элементы используют электрическую энергию для приведения в движение неспонтанных химических реакций.
Спонтанность реакций
Реакции в гальванических элементах протекают спонтанно (свободная энергия Гиббса отрицательна).
Реакции в электролитических элементах протекают несамопроизвольно (свободная энергия Гиббса положительна).
Заряды электродов
В гальванических элементах анод отрицательный, а катод положительный.
В электролитических ячейках анод положительный, а катод отрицательный.
5. Применение
Гальванические элементы
Используются в аккумуляторах, в том числе первичных (одноразовых) и вторичных (перезаряжаемых).
Электролитические элементы
Используются в процессах электролиза для рафинирования металлов, нанесения покрытий и производства химических веществ, таких как каустическая сода.
Пример: Электролиз хлорида натрия с образованием металлического натрия и газообразного хлора.
В целом, хотя электрохимические и электролитические ячейки подразумевают взаимодействие электрической энергии и химических реакций, они служат разным целям и работают по разным принципам.
Электрохимические элементы охватывают более широкий спектр устройств, включая как гальванические, так и электролитические элементы, каждый из которых имеет свои функциональные возможности и сферы применения.
Продолжайте изучать, обратитесь к нашим экспертам
Раскройте силу точности в вашей лаборатории с помощью передового электрохимического оборудования KINTEK SOLUTION.
Наши разнообразные предложения, от гальванических элементов до электролитических ячеек, разработаны для максимального производства энергии и контроля реакций.
Раскройте весь потенциал ваших химических процессов - свяжитесь с нами сегодня, чтобы найти идеальное решение для ваших лабораторных нужд.
Начните оптимизировать свои эксперименты!
