Електролитни срещу галванични клетки
Електролитните и галваничните клетки са два вида електрохимични клетки. Както в електролитните, така и в галваничните клетки протичат окислително-редукционни реакции. В клетката има два електрода, наречени анод и катод. Реакцията на окисляване протича на анода, а реакцията на редукция протича на катода. Електродите се потапят в отделни електролитни разтвори. Обикновено тези разтвори са йонни разтвори, свързани с вида на електрода. Например, медните електроди се потапят в разтвори на меден сулфат, а сребърните електроди се потапят в разтвор на сребърен хлорид. Тези решения са различни; следователно те трябва да бъдат разделени. Най-често срещаният начин за разделянето им е солен мост.
Какво е електролитна клетка?
Това е клетка, която използва електрически ток за разграждане на химически съединения, или с други думи, за извършване на електролиза. Така че електролитните клетки се нуждаят от външен източник на електрическа енергия за работа. Например, ако приемем медта и среброто за два електрода в клетката, среброто е свързано към положителния извод на външен източник на енергия (батерия). Медта е свързана към отрицателния извод. Тъй като отрицателният извод е богат на електрони, електроните текат от извода към медния електрод. Така медта се намалява. При сребърния електрод протича реакция на окисление и освободените електрони се предават на положителния извод на батерията с дефицит на електрони. Следва общата реакция, протичаща в електролитна клетка, която има медни и сребърни електроди.
2Ag(s) + Cu2+(aq)⇌ 2 Ag+(aq) + Cu(s)
Какво е галванична клетка?
Галваничните или волтовите клетки съхраняват електрическа енергия. Батериите са направени от серия от галванични клетки, за да произвеждат по-високо напрежение. Реакциите на двата електрода в галваничните елементи са склонни да протичат спонтанно. Когато протичат реакциите, има поток от електрони от анода към катода чрез външен проводник. Например, ако двата електрода са сребърен и меден в галванична клетка, сребърният електрод е положителен по отношение на медния електрод. Медният електрод е анодът и той претърпява окислителна реакция и освобождава електрони. Тези електрони отиват към сребърния катод през външната верига. Следователно сребърният катод претърпява редукционна реакция. Между двата електрода се генерира потенциална разлика, която позволява потока на електроните. Следва спонтанната клетъчна реакция на горната галванична клетка.
2 Ag+(aq)+ Cu(s)⇌ 2Ag(s) + Cu2+(aq)
Каква е разликата между електролитна клетка и галванична клетка?
• Електролитните клетки се нуждаят от външен източник на електрическа енергия за работа, но галваничните клетки работят спонтанно и излъчват електрически ток.
• В електролитна клетка посоката на тока е обратна на тази в галваничните клетки.
• Реакциите в електродите са обратни и в двата вида клетки. Тоест в електролитна клетка сребърният електрод е анодът, а медният електрод е катодът. В галваничните клетки обаче медният електрод е анодът, а сребърният електрод е катодът.
• В електрохимична клетка катодът е положителен, а анодът е отрицателен. В електролитна клетка катодът е отрицателен, а анодът е положителен.
• За работата на електролитните клетки е необходимо по-високо напрежение от това на галваничните клетки.
