Der Hauptunterschied zwischen elektrochemischen Zellen und galvanischen Zellen besteht darin, dass die meisten elektrochemischen Zellen dazu neigen, elektrische Energie in chemische Energie umzuwandeln, während galvanische Zellen dazu neigen, chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln.
Oxidations- und Reduktionsreaktionen spielen eine wichtige Rolle in der Elektrochemie. Bei einer Oxidations-Reduktions-Reaktion werden Elektronen von einem Reaktanten auf einen anderen übertragen. Der Stoff, der Elektronen aufnimmt, ist das Reduktionsmittel, während der Stoff, der das Elektron abgibt, das Oxidationsmittel ist. Das Reduktionsmittel ist für die Reduktion des anderen Reaktanten verantwortlich, während es selbst oxidiert wird; für das Oxidationsmittel ist dies umgekehrt. Diese Reaktionen treten in zwei Halbreaktionen auf, um getrennte Oxidationen und Reduktionen zu zeigen; somit zeigt es die Anzahl der Elektronen, die sich hinein- oder hinausbewegen.
Was ist eine elektrochemische Zelle?
Eine elektrochemische Zelle ist eine Kombination aus Reduktions- und Oxidationsmittel, die physikalisch voneinander getrennt sind. Normalerweise machen wir diese Trennung durch eine Salzbrücke. Obwohl sie physikalisch getrennt sind, stehen beide Halbzellen in chemischem Kontakt miteinander. Elektrolytische und galvanische Zellen sind zwei Arten von elektrochemischen Zellen.
Oxidations-Reduktions-Reaktionen finden sowohl in elektrolytischen als auch in galvanischen Zellen statt. Daher gibt es in einer elektrochemischen Zelle zwei Elektroden als Anode und Kathode. Beide Elektroden werden extern mit einem hochohmigen Voltmeter verbunden; daher wird kein Strom zwischen den Elektroden übertragen. Daher hilft dieses Voltmeter, eine bestimmte Spannung zwischen den Elektroden aufrechtzuerh alten, an denen Oxidationsreaktionen stattfinden.
Abbildung 01: Elektrochemische Zelle
Die Oxidationsreaktion findet an der Anode statt, während die Reduktionsreaktion an der Kathode stattfindet. Wir müssen sie in separate Elektrolytlösungen eintauchen. Normalerweise handelt es sich bei diesen Lösungen um ionische Lösungen, die sich nach dem Elektrodentyp richten. Beispielsweise tauchen wir Kupferelektroden in eine Kupfersulfatlösung und Silberelektroden in eine Silberchloridlösung. Diese Lösungen sind unterschiedlich; daher müssen sie getrennt werden. Die gebräuchlichste Art, sie zu trennen, ist eine Salzbrücke. In einer elektrochemischen Zelle wandelt sich die potenzielle Energie der Zelle in elektrischen Strom um, mit dem wir eine Glühbirne zum Leuchten bringen oder andere elektrische Arbeiten verrichten können.
Was ist eine galvanische Zelle?
Galvanische oder voltaische Zellen speichern elektrische Energie. Batterien bestehen aus einer Reihe galvanischer Zellen, um eine höhere Spannung zu erzeugen. Die Reaktionen an den beiden Elektroden in galvanischen Zellen laufen tendenziell spontan ab. Bei den Reaktionen findet ein Elektronenfluss von der Anode zur Kathode über einen Außenleiter statt.
Abbildung 02: Eine galvanische Zelle
Zum Beispiel, wenn die beiden Elektroden in einer galvanischen Zelle Silber und Kupfer sind, ist die Silberelektrode in Bezug auf die Kupferelektrode positiv. Die Kupferelektrode ist die Anode und unterliegt einer Oxidationsreaktion und setzt Elektronen frei. Diese Elektronen gelangen über den äußeren Stromkreis zur Silberkathode. Daher erfährt die Silberkathode eine Reduktionsreaktion. Zwischen den beiden Elektroden entsteht eine Potentialdifferenz, die den Elektronenfluss ermöglicht. Es folgt die spontane Zellreaktion der obigen galvanischen Zelle.
2 Ag+ (aq) + Cu(s) ⇌ 2Ag (s) + Cu2+ (aq)
Was ist der Unterschied zwischen einer elektrochemischen Zelle und einer galvanischen Zelle?
Es gibt zwei Arten von elektrochemischen Zellen als elektrolytische Zellen und galvanische Zellen. Der Hauptunterschied zwischen elektrochemischer Zelle und galvanischer Zelle besteht darin, dass die meisten elektrochemischen Zellen dazu neigen, elektrische Energie in chemische Energie umzuwandeln, während galvanische Zellen dazu neigen, chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Darüber hinaus ist in den meisten elektrochemischen Zellen, wie z. B. elektrolytischen Zellen, die Anode der positive Anschluss, während die Kathode der negative Anschluss ist; In der galvanischen Zelle ist die Anode jedoch der Minuspol und die Kathode der Pluspol.
Darüber hinaus besteht ein weiterer Unterschied zwischen elektrochemischer Zelle und galvanischer Zelle darin, dass in elektrochemischen Zellen wie z. B. elektrolytischen Zellen nicht spontane chemische Reaktionen stattfinden, in galvanischen Zellen jedoch spontane chemische Reaktionen.
Zusammenfassung – Elektrochemische vs. galvanische Zelle
Es gibt zwei Arten von elektrochemischen Zellen als elektrolytische Zellen und galvanische Zellen. Der Hauptunterschied zwischen elektrochemischer Zelle und galvanischer Zelle besteht darin, dass die meisten elektrochemischen Zellen dazu neigen, elektrische Energie in chemische Energie umzuwandeln, während galvanische Zellen dazu neigen, chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln.
