Pangunahing Pagkakaiba - Electrochemical Cell vs Electrolytic Cell

Kasama sa electrochemistry ang pag-aaral ng paggalaw ng mga electron sa mga system kung saan nagaganap ang mga proseso ng kemikal. Dito, maaaring magamit ang mga reaksyong kemikal upang makabuo ng isang kasalukuyang elektrikal o isang kasalukuyang elektrisidad ay maaaring magamit upang mapadali ang isang hindi naganap na reaksyong kemikal na maganap. Sa parehong paraan, ang pag-convert ng enerhiya sa kuryente sa enerhiya ng kemikal o kabaligtaran nito ay magaganap. Ang mga system kung saan nagaganap ang mga conversion na ito ay kilala bilang mga cell o, mas tiyak, mga electrochemical cell. Mayroong dalawang uri ng electrochemical cells na kilala bilang voltaic cells at electrolytic cells. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng electrochemical cell at electrolytic cell ay iyon ang electrochemical cell ay hindi nangangailangan ng anumang panlabas na kasalukuyang para sa operasyon samantalang kailangan ng mga electrolytic cells ang panlabas na kasalukuyang upang gumana.

Saklaw ng Mga Susing Lugar

1. Ano ang Electrochemical Cell - Kahulugan, Mga Katangian, Paano ito Gumagana 2. Ano ang Electrolytic Cell - Kahulugan, Mga Katangian, Paano ito Gumagana 3. Ano ang Pagkakaiba sa Pagitan ng Electrochemical Cell at Electrolytic Cell - Paghahambing ng Mga Pangunahing Pagkakaiba

Pangunahing Mga Tuntunin: Anode, Cathode, Electrochemical Cell, Electrolysis, Electrolytic Cell, Galvanic Cell, Oxidation, Reduction, Voltaic Cell

Ano ang isang Electrochemical Cell

Ang electrochemical cell ay isang sistema na maaaring makagawa ng elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng kusang reaksyong kemikal. Ang mga reaksyong kemikal na kasangkot sa prosesong ito ay tinatawag na mga reaksyon ng redox. Ang mga reaksyon ng Redox ay nangyayari sa pamamagitan ng paglilipat ng mga electron sa pagitan ng mga species ng kemikal. Kasama sa reaksyon ng redox ang dalawang kalahating reaksyon: reaksyon ng oksihenasyon at reaksyon ng pagbawas. Ang reaksyon ng oksihenasyon ay palaging naglalabas ng mga electron sa system samantalang ang reaksyon ng pagbawas ay kumukuha ng mga electron mula sa system. Samakatuwid, ang dalawang kalahating reaksyon ay nangyayari nang sabay-sabay.

Ang mga cell ng electrochemical ay matatagpuan sa dalawang uri, tulad ng mga voltaic (galvanic) cells at electrolytic cells. Ang isang electrochemical cell ay binubuo ng dalawang kalahating mga cell. Ang mga kalahating reaksyon ay nangyayari sa dalawang kalahating mga cell. Ang mga reaksyong kemikal na nagaganap sa cell na iyon ay sanhi ng pagbuo ng isang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang kalahating mga cell.

Ang isang kalahating cell ay dapat na binubuo ng isang elektrod at isang electrolyte. Samakatuwid, ang isang kumpletong electrochemical cell ay binubuo ng dalawang electrodes at dalawang electrolytes; kung minsan, ang dalawang kalahating mga cell ay maaaring gumamit ng parehong electrolyte. Kung mayroong dalawang magkakaibang electrolytes na ginamit, kung gayon dapat gamitin ang isang tulay sa asin upang mapanatili ang pakikipag-ugnay sa pagitan ng mga electrolyte. Ginagawa ito sa pamamagitan ng paggawa ng daanan upang ilipat ang mga ions sa pamamagitan ng salt bridge. Ang mga electron ay dumadaloy mula sa isang kalahating cell papunta sa isa pa sa pamamagitan ng isang panlabas na circuit. Ang dalawang electrode ay tinatawag na anode at cathode.

Ang mga reaksyon ng oksihenasyon at pagbawas ay nangyayari sa dalawang electrode nang magkahiwalay. Ang reaksyon ng oksihenasyon ay nangyayari sa anode samantalang ang reaksyon ng pagbawas ay nangyayari sa katod. Samakatuwid, ang mga electron ay ginawa sa anode at lumilipat sila mula sa anode patungong katod sa pamamagitan ng panlabas na circuit. Tumutulong ang tulay ng asin upang mapanatili ang system na walang kinikilingan (electrically) sa pamamagitan ng paglilipat ng mga ions sa pamamagitan nito upang mabalanse ang mga singil sa kuryente.

Isaalang-alang natin ang sumusunod na electrochemical cell.

Larawan 1: Electrochemical Cell

Dito, ang anode ay ang Zn (Zinc) electrode at ang cathode ay ang Cu (Copper) electrode. Ang reaksyon ng oksihenasyon ay nangyayari sa Zn electrode. Doon, ang metal na Zn ay na-oxidize sa Zn⁺² mga ions Ang mga pinalabas na electron ay ipinapasa sa panlabas na kawad. Nagawa ni Zn⁺² ang mga ions ay inilabas sa solusyon. Samakatuwid, ang Zn electrode ay matutunaw kasama ng oras. Ang reaksyon ng pagbawas ay nangyayari malapit sa cathode. Ang katod ay isang Cu electrode. Doon, ang mga electron na nagmumula sa panlabas na circuit ay kinukuha ng Cu²⁺ mga ions sa solusyon at nabawasan sa Cu metal. Samakatuwid, ang masa ng Cu electrode ay tataas sa oras. Ang daloy ng elektron sa pamamagitan ng panlabas na kawad ay maaaring masukat bilang kasalukuyang de-koryenteng ginawa mula sa reaksyon ng redox. Ito ang tipikal na istraktura ng isang electrochemical cell.

Mga Reaksyon

Zn_(s) → Zn⁺²_(aq) + 2e

Cu⁺²_(aq) + 2e → Cu_(s)

Ano ang isang Electrolytic Cell

Ang isang electrolytic cell ay isang uri ng electrochemical cell kung saan maaaring magamit ang elektrisidad na enerhiya upang maging sanhi ng isang reaksyong kemikal. Sa madaling salita, ang enerhiya na elektrisidad ay dapat na ibigay mula sa isang panlabas na mapagkukunan. Pagkatapos ang isang walang katuturang reaksyon ay maaaring pasimulan. Ang mga cell ng electrolytic ay karaniwang ginagamit para sa electrolysis ng mga compound.

Ang isang electrolytic cell ay binubuo rin ng mga solidong metal bilang mga electrode. Mayroong dalawang mga electrode na konektado sa isang panlabas na circuit. Ang isang elektrod ay gumaganap bilang anode samantalang ang isa ay kumikilos bilang katod. Ang reaksyon ng oksihenasyon ay magaganap sa anode at ang reaksyon ng pagbawas ay magaganap sa katod.

Ang panlabas na supply ng enerhiya na elektrikal (mula sa baterya na nakakonekta sa dalawang electrode) ay nagbibigay ng isang daloy ng elektron sa pamamagitan ng cathode. Ang mga electron na ito pagkatapos ay ipasok ang electrolytic solution. Pagkatapos, ang mga cation sa solusyon ay nagtitipon sa paligid ng cathode at kumuha ng mga electron na dumarating sa cathode. Samakatuwid, ang mga cation na ito ay nabawasan sa katod. Ang mga electron sa cathode ay nagtataboy ng mga anion sa solusyon. Ang mga anion na ito ay lumipat patungo sa anode. Doon, naglalabas ng mga electron ang mga anion na ito at napapa-oxidized. Samakatuwid, ang anode ay may positibong singil at ang katod ay may negatibong singil.

Isaalang-alang natin ang sumusunod na halimbawa.

Larawan 2: Ang Electrolysis ng Copper Chloride Solution

Sa itaas na electrolytic cell, ang baterya ay nagbibigay ng mga electron sa cathode at Cu⁺² ang mga ions ay nagtitipon sa paligid ng cathode upang kunin ang mga electron mula sa code. Pagkatapos ang Cu⁺² ang mga ions ay nabawasan sa Cu metal at idineposito sa katod. Tapos si Cl^– ang mga ions ay lumipat patungo sa anode at pinakawalan ang labis na elektron na mayroon sila. Doon, ang oksihenasyon ni Cl^– nangyayari na bumubuo Cl_{2 (g)}.

Mga Reaksyon

2Cl^–_(aq) → Cl_{2 (g)} + 2e

Cu⁺²_(aq) + 2e → Cu_(s)

Pagkakaiba sa Pagitan ng Electrochemical Cell at Electrolytic Cell

Kahulugan

Electrochemical Cell: Ang electrochemical cell ay isang sistema na maaaring makagawa ng elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng kusang reaksyong kemikal.

Electrolytic Cell: Ang electrolytic cell ay isang uri ng electrochemical cell kung saan maaaring magamit ang enerhiya na elektrikal upang lumikha ng reaksyong kemikal.

Pagpapalit ng Enerhiya

Electrochemical Cell: Sa electrochemical cell, ang enerhiya ng kemikal ay ginawang elektrikal na enerhiya.

Electrolytic Cell: Sa electrolytic cell, ang enerhiya ng kuryente ay ginawang enerhiya ng kemikal.

Panlabas na Kasalukuyan

Electrochemical Cell: Ang mga electrochemical cell ay hindi nangangailangan ng panlabas na mapagkukunan ng enerhiya na kuryente.

Electrolytic Cell: Ang mga electrolytic cell ay nangangailangan ng panlabas na mapagkukunan ng enerhiya na kuryente.

Mga Reaksyong Kemikal

Electrochemical Cell: Sa mga electrochemical cells, kusang nagaganap ang mga reaksyong kemikal.

Electrolytic Cell: Sa mga electrolytic cell, hindi nagaganap ang mga reaksyong kemikal na hindi nagaganap.

Mga elektrod

Electrochemical Cell: Sa isang electrochemical cell, negatibo ang anode at positibo ang katod.

Electrolytic Cell: Sa isang electrolytic cell, positibo ang anode at negatibo ang katod.

Kilusan ng Elektron

Electrochemical Cell: Ang mga electron ay ipinapasa mula sa anode patungong katod sa mga electrochemical cell.

Electrolytic Cell: Ang mga electron ay ipinapasa mula sa baterya patungong cathode at pagkatapos ay ang mga electron ay pumapasok sa anode sa pamamagitan ng electrolytic solution sa mga electrolytic cells.

Konklusyon

Ang isang electrolytic cell ay isang uri ng electrochemical cell. Samakatuwid, ang electrolytic cell ay binubuo ng lahat ng mga bahagi na mayroon ang isang tipikal na electrochemical cell. Ang parehong mga electrochemical cells at electrolytic cells ay kasangkot sa sirkulasyon ng mga electron sa pamamagitan ng system. Gayunpaman, sa mga electrochemical cells, kusang reaksyon ng kemikal ang nagaganap samantalang, ang mga hindi reaksyon na kemikal na reaksyon ay nagaganap sa mga electrolytic cell. Ito ang pagkakaiba sa pagitan ng electrochemical cell at electrolytic cell.

Mga Sanggunian:

1. " Cell electrochemical. " Wikipedia. Wikimedia Foundation, Hulyo 24, 2017. Web. Magagamit dito. 26 Hulyo 2017. 2. "Mga Electrolytic Cells." Mga LibreTexts ng Chemistry. Mga Aklatan, 21 Hulyo 2016. Web. Magagamit dito. 26 Hulyo 2017.

Kagandahang-loob ng Larawan:

1. "Electrochemical cell" ni Siyavula Education (CC BY 2.0) sa pamamagitan ng Flickr