Elektrochemische Zelle vs. elektrolytische Zelle
In der elektrochemischen Oxidation spielen Reduktionsreaktionen eine wichtige Rolle. Bei einer Oxidations-Reduktions-Reaktion werden Elektronen von einem Reaktanten auf einen anderen übertragen. Der Stoff, der Elektronen aufnimmt, wird als Reduktionsmittel bezeichnet, während der Stoff, der das Elektron abgibt, als Oxidationsmittel bezeichnet wird. Das Reduktionsmittel ist für die Reduktion des anderen Reaktanten verantwortlich, während es selbst oxidiert wird. Und für Oxidationsmittel ist es umgekehrt. Diese Reaktionen können in zwei Halbreaktionen unterteilt werden, um separate Oxidationen und Reduktionen zu zeigen; Somit zeigt es die Anzahl der Elektronen, die sich hinein- oder herausbewegen.
Elektrochemische Zellen
Elektrochemische Zelle ist eine Kombination aus Reduktions- und Oxidationsmittel, die physikalisch voneinander getrennt sind. Üblicherweise erfolgt die 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. Sowohl in elektrolytischen als auch in galvanischen Zellen finden Oxidations-Reduktions-Reaktionen statt. Daher gibt es in einer elektrochemischen Zelle zwei Elektroden, die Anode und Kathode genannt werden. Beide Elektroden sind extern mit einem hochohmigen Voltmeter verbunden; Daher wird kein Strom zwischen den Elektroden übertragen. Dieses Voltmeter hilft dabei, eine bestimmte Spannung zwischen den Elektroden aufrechtzuerh alten, an denen Oxidationsreaktionen stattfinden. Die Oxidationsreaktion findet an der Anode statt und die Reduktionsreaktion findet an der Kathode statt. Elektroden werden in getrennte Elektrolytlösungen eingetaucht. Normalerweise handelt es sich bei diesen Lösungen um ionische Lösungen, die sich nach dem Elektrodentyp richten. Beispielsweise werden Kupferelektroden in Kupfersulfatlösungen und Silberelektroden in Silberchloridlösung eingetaucht. Diese Lösungen sind unterschiedlich; daher müssen sie getrennt werden. Die gebräuchlichste Art, sie zu trennen, ist eine Salzbrücke. In einer elektrochemischen Zelle wird die potenzielle Energie der Zelle in elektrischen Strom umgewandelt, den wir zum Leuchten einer Glühbirne oder für andere elektrische Arbeiten verwenden können.
Elektrolysezellen
Dies ist eine Zelle, die einen elektrischen Strom verwendet, um chemische Verbindungen aufzubrechen, oder mit anderen Worten, um eine Elektrolyse durchzuführen. Daher benötigen Elektrolysezellen zum Betrieb eine externe elektrische Energiequelle. Wenn wir zum Beispiel Kupfer und Silber als die beiden Elektroden in der Zelle nehmen, wird Silber mit dem Pluspol einer externen Energiequelle (einer Batterie) verbunden. Kupfer ist mit dem Minuspol verbunden. Da der Minuspol elektronenreich ist, fließen Elektronen von dort zur Kupferelektrode. Kupfer wird also reduziert. An der Silberelektrode findet eine Oxidationsreaktion statt und die freigesetzten Elektronen werden an den elektronenarmen positiven Pol der Batterie abgegeben. Es folgt die Gesamtreaktion, die in einer Elektrolysezelle mit Kupfer- und Silberelektroden stattfindet.
2Ag(s)+ Cu2+ (aq)⇌2 Ag+ (aq)+ Cu(s)
Was ist der Unterschied zwischen einer elektrochemischen Zelle und einer elektrolytischen Zelle?
• Elektrolysezelle ist eine Art elektrochemische Zelle.
• Elektrolysezellen benötigen zum Betrieb Fremdstrom. Aber bei einer elektrochemischen Zelle wird die potentielle Energie der Zelle in einen elektrischen Strom umgewandelt. In einer Elektrolysezelle ist der Prozess an den Elektroden also nicht spontan.
• In einer elektrochemischen Zelle ist die Kathode positiv und die Anode negativ. In einer Elektrolysezelle ist die Kathode negativ und die Anode positiv.
