Elektrolytisch versus Galvanische cellen
Elektrolytische en galvanische cellen zijn twee soorten elektrochemische cellen. In zowel elektrolytische als galvanische cellen vinden oxidatie-reductiereacties plaats. In een cel zijn er twee elektroden, een anode en een kathode genoemd. Oxidatiereactie vindt plaats op de anode en de reductiereactie vindt plaats op de kathode. Elektroden worden ondergedompeld in afzonderlijke elektrolytoplossingen. Normaal gesproken zijn deze oplossingen ionische oplossingen die verband houden met het type elektrode. Koperen elektroden worden bijvoorbeeld ondergedompeld in kopersulfaatoplossingen en zilverelektroden worden ondergedompeld in zilverchloride-oplossing. Deze oplossingen zijn anders; daarom moeten ze gescheiden zijn. De meest gebruikelijke manier om ze te scheiden is een zoutbrug.
Wat is een elektrolytische cel?
Dit is een cel die een elektrische stroom gebruikt om chemische verbindingen te verbreken, of met andere woorden, om een elektrolyse uit te voeren. Dus elektrolytische cellen hebben een externe bron van elektrische energie nodig voor gebruik. Als we bijvoorbeeld koper en zilver als de twee elektroden in de cel nemen, is zilver verbonden met de positieve pool van een externe energiebron (een batterij). Koper is verbonden met de negatieve terminal. Omdat de negatieve terminal elektronenrijk is, stromen elektronen van de terminal naar de koperelektrode. Dus koper is verminderd. Bij de zilverelektrode vindt een oxidatiereactie plaats en de vrijgekomen elektronen worden aan de elektronendeficiënte positieve terminal van de batterij gegeven. Hierna vindt de algehele reactie plaats in een elektrolytische cel die koper- en zilverelektroden heeft.
2Ag (s) + Cu2+(aq) ⇌ 2 Ag+(aq) + Cu (s)
Wat is een Galvanische cel?
Galvanische of voltaïsche cellen slaan elektrische energie op. Batterijen zijn gemaakt van een reeks galvanische cellen om een hogere spanning te produceren. De reacties op de twee elektroden in Galvanische cellen hebben de neiging om spontaan te verlopen. Wanneer de reacties plaatsvinden, is er een stroom van elektronen van de anode naar de kathode via een externe geleider. Als de twee elektroden bijvoorbeeld zilver en koper in een galvanische cel zijn, is de zilverelektrode positief ten opzichte van de koperelektrode. De koperelektrode is de anode en ondergaat een oxidatiereactie en laat elektronen vrij. Deze elektronen gaan via het externe circuit naar de zilveren kathode. Daarom ondergaat de zilveren kathode reductiereactie. Een potentiaalverschil wordt gegenereerd tussen de twee elektroden die de elektronenstroom mogelijk maken. Hierna volgt de spontane celreactie van de bovengenoemde Galvanische cel.
2 Ag+(aq) + Cu (s) ⇌ 2Ag (s) + Cu2+(Aq)
Wat is het verschil tussen elektrolytische cellen en galvanische cellen? • Elektrolytische cellen hebben een externe elektrische energiebron nodig voor gebruik, maar Galvanische cellen werken spontaan en geven een elektrische stroom af. • In een elektrolytische cel is de stroomrichting tegenovergesteld aan die in de galvanische cellen. • De reacties in de elektroden zijn omgekeerd in beide soorten cellen. Dat is in een elektrolytische cel, de zilveren elektrode is de anode, en de koperelektrode is de kathode. In galvanische cellen is de koperelektrode echter de anode en de zilveren elektrode de kathode. • In een elektrochemische cel is de kathode positief en is de anode negatief. In een elektrolytische cel is de kathode negatief en is de anode positief. • Voor de werking van elektrolytische cellen is een hogere spanning vereist dan de Galvanic-cellen.
|