Verschil tussen Daniell-cel en Galvanische cel

Belangrijkste verschil - Daniell-cel versus galvanische cel

Een elektrochemische cel is een apparaat dat in staat is om elektriciteit te genereren uit chemische reacties of om een ​​chemische reactie met elektriciteit te vergemakkelijken. Deze cellen zijn samengesteld uit twee halve cellen. Er is een elektrode en een elektrolyt per elke halve cel. Soms worden beide elektroden in dezelfde houder geplaatst, maar worden de twee elektrolyten gescheiden via een poreuze barrière. Daniell-cel en galvanische cel zijn voorbeelden van elektrochemische cellen. Een Daniell-cel is een type elektrochemische cel die is samengesteld uit koper- en zinkelektroden. Een galvanische cel is een elektrochemische cel die elektrische energie gebruikt die wordt gegenereerd door spontane redoxreacties. Het grootste verschil tussen Daniell-cellen en galvanische cellen is dat Daniell-cellen gebruiken alleen koper en zink als elektroden, terwijl een galvanische cel een verscheidenheid aan metalen kan hebben als elektroden.

Key Areas Covered

1. Wat is een Daniell-cel
      - Definitie, hoe het werkt
2. Wat is een Galvanic Cell
      - Definitie, hoe het werkt
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen Daniell Cell en Galvanic Cell
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen Daniell Cell en Galvanic Cell
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: koper, Daniell-cel, elektrochemische cel, elektrode, elektrolyt, galvanische cel, halfcel, oxidatie, redoxreacties, reductie, voltaische cel, zink

Wat is een Daniell-cel

Daniell-cel is een type elektrochemische cel die is samengesteld uit een koperelektrode en een zinkelektrode die is ondergedompeld in respectievelijk koper (II) sulfaat en zinksulfaat. Daarom gebruikt deze cel twee elektrolyten. Een elektrolyt is een stof die kan worden gescheiden in ionen wanneer opgelost in water. Deze ionen zijn in staat om elektriciteit te geleiden door de waterige oplossing van die substantie.

Een halfcel van Daniell-cel is samengesteld uit een koperelektrode ondergedompeld in een koper (II) sulfaatoplossing en de andere helft bestaat uit een zinkelektrode ondergedompeld in een zinksulfaatoplossing. Er is een redoxreactie die elektronen levert voor elektrische geleiding. Zink wordt gebruikt als de anode. Koper is de kathode. De twee halve reacties worden hieronder gegeven.

Anode: Zn_(S)   → Zn⁺²_(Aq)   +   2e

Kathode: Cu⁺²_(Aq)   + 2e → Cu_(S)

In de anode wordt zink geoxideerd tot zink (II) -ion. In de kathode wordt koper (II) -ion gereduceerd tot koper. De totale reactie kan worden gegeven zoals hieronder.

Zn_(S)    +    Cu⁺²_(Aq)       → Zn⁺²_(Aq)     +     Cu_(S)

Figuur 1: Een schematisch diagram van Daniell Cell

Voor de eenvoudige demonstratie van de cel zijn de twee elektrolyten van elkaar gescheiden en wordt een zoutbrug gebruikt voor de beweging van ionen. De zoutbrug is gevuld met een verbinding die niet interfereert met de redoxreactie die plaatsvindt in de cel. Maar in een werkelijke Daniell-cel wordt een poreuze barrière gebruikt om de twee elektrolytische oplossingen te scheiden. Deze poreuze barrière kan de beweging van koperionen in zinksulfaat en vice versa niet regelen. Dit maakt het onmogelijk om op te laden.

Wat is een Galvanic Cell

Galvanische cel is een soort elektrochemische cel die spontane redoxreacties gebruikt om elektrische energie te genereren. Dit wordt ook a genoemd voltaic cel. De cel bestaat uit twee halve cellen. Elke halve cel bestaat uit een elektrode en een elektrolyt. De elektrode wordt ondergedompeld in de elektrolytische oplossing. Soms zijn deze elektrolyten volledig gescheiden, maar op andere momenten worden ze alleen gescheiden door een poreuze barrière. Wanneer de elektrolyten volledig gescheiden zijn, wordt een zoutbrug gebruikt om de beweging van ionen tussen de twee elektrolyten te handhaven.

Figuur 2: Een voorbeeld van een galvanische cel

De elektroden en elektrolyten worden gekozen met het oog op de vraag of ze spontaan zijn of niet. Dit kan theoretisch worden gevonden door de elektrodepotentialen van elke halve cel te berekenen. Een halve cel moet echter oxidatie vertonen, terwijl andere halfcellen een reductiereactie moeten vertonen. Oxidatie vindt plaats aan de anode, terwijl reductie optreedt aan de kathode. Omdat een galvanische (voltaïsche) cel de energie gebruikt die vrijkomt tijdens een spontane redoxreactie om elektriciteit te genereren, worden galvanische cellen gebruikt als bronnen van elektrische energie. Ze produceren gelijkstroom.

Overeenkomsten tussen Daniell Cell en Galvanic Cell

• Beide zijn voorbeelden van elektrolytische cellen.
• Beide zijn samengesteld uit halve cellen die zijn samengesteld uit elektroden en elektrolyten.
• Elektrolyten kunnen volledig gescheiden zijn of gescheiden door een poreus membraan.

Verschil tussen Daniell-cel en Galvanische cel

Definitie

Daniell Cell: Daniell-cel is een soort elektrochemische cel die is samengesteld uit een koperelektrode en een zinkelektrode die is ondergedompeld in respectievelijk koper (II) sulfaat en zinksulfaat.

Galvanische cel: Galvanische cel is een soort elektrochemische cel die spontane redoxreacties gebruikt om elektrische energie te genereren.

anode

Daniell Cell: Anode van de Daniell-cel is een zinkelektrode.

Galvanische cel: Anode van de galvanische cel is een metaal dat kan worden geoxideerd.

Kathode

Daniell Cell: Kathode van de Daniell-cel is een koperelektrode.

Galvanische cel: De kathode van de galvanische cel is een metaal dat kan worden gereduceerd.

elektrolyten

Daniell Cell: De voor de Daniell-cel gebruikte elektrolyten zijn koper (II) sulfaat en zinksulfaat.

Galvanische cel: De elektrolyten die voor de galvanische cel worden gebruikt, zijn de zouten van metalen van elke elektrode.

Conclusie

Zowel de Daniell-cel als de galvanische cel zijn elektrochemische cellen. Deze cellen gebruiken spontane redoxreacties voor het genereren van elektrische energie. Deze geproduceerde energie kan worden gebruikt voor extern werk dat moet worden gedaan. Het belangrijkste verschil tussen de Daniell-cel en de galvanische cel is dat Daniell-cellen alleen koper en zink als elektroden gebruiken, terwijl een galvanische cel verschillende metalen als elektroden kan hebben..

Referenties:

1. "Elektrochemische cellen." Chemie LibreTexts, Libretexts, 18 apr. 2017, hier beschikbaar.
2. Helmenstine, Ph.D. Anne Marie. "Hoe elektrochemische cellen werken." ThoughtCo, hier beschikbaar.
3. "Daniell-cel." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 15 oktober 2017, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Daniell-cel" door Antimoni - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia (Relabeled)
2. "Galvanic cell unlabeled" door Hazmat2 - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia (Labeled)