ダニエルセルとガルバニセルの違い|化学

主な違い – ダニエル電池とガルバニ電池

電気化学セルは、化学反応から電気を生成したり、電気による化学反応を促進したりできるデバイスです。これらのセルは、2 つの半セルで構成されています。各半電池ごとに電極と電解質があります。両方の電極が同じ容器に入れられることもありますが、2 つの電解質は多孔性バリアを介して分離されます。ダニエル電池とガルバニ電池は、電気化学電池の例です。ダニエル電池は、銅と亜鉛の電極で構成される電気化学電池の一種です。ガルバニ電池は、自発的な酸化還元反応によって生成される電気エネルギーを使用する電気化学電池です。ダニエル電池とガルバニ電池の主な違いは、ダニエル電池は電極として銅と亜鉛のみを使用するのに対し、ガルバニ電池は電極としてさまざまな金属を使用できることです。

対象となる主な分野

1.ダニエル細胞とは
– 定義、仕組み
2.ガルバニ電池とは
– 定義、仕組み
3.ダニエル電池とガルバニ電池の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.ダニエル電池とガルバニ電池の違いは何ですか
– 主な相違点の比較

重要な用語:銅、ダニエル電池、電気化学電池、電極、電解質、ガルバニ電池、半電池、酸化、レドックス反応、還元、ボルタ電池、亜鉛

ダニエル細胞とは

ダニエル電池は、硫酸銅 (II) と硫酸亜鉛にそれぞれ浸された銅電極と亜鉛電極で構成される電気化学電池の一種です。したがって、このセルは 2 つの電解質を使用します。電解質とは、水に溶けるとイオンに分離できる物質です。これらのイオンは、その物質の水溶液を通して電気を伝導することができます.

Daniell セルの半分のセルは、硫酸銅 (II) 溶液に浸した銅電極で構成され、残りの半分のセルは、亜鉛溶液に浸した亜鉛電極で構成されています。硫酸塩溶液。電気伝導性のための電子を提供する酸化還元反応があります。亜鉛はアノードとして使用されます。銅はカソードです。 2 つの半反応を以下に示します。

陽極 :Zn_(s) → Zn_(aq) + 2e

カソード :Cu_(aq) + 2e → Cu_(s)

陽極では、亜鉛が亜鉛 (II) イオンに酸化されます。カソードでは、銅 (II) イオンが銅に還元されます。全体の反応は以下のように与えられます。

Zn_(s) + Cu_(aq) → Zn_(aq) + Cu_(s)

図 1:ダニエルセルの概略図

セルのデモンストレーションを簡単にするために、2 つの電解質が互いに分離されており、塩橋がイオンの移動に使用されています。塩橋は、細胞内で起こる酸化還元反応を妨げない化合物で満たされています。しかし、実際の Daniell セルでは、2 つの電解液を分離するために多孔性バリアが使用されています。この多孔性バリアは、硫酸亜鉛への銅イオンの移動、およびその逆の移動を制御できません。これにより、充電ができなくなります。

ガルバニ電池とは

ガルバニ電池は、自発的な酸化還元反応を利用して電気エネルギーを生成する電気化学電池の一種です。これはボルタ電池とも呼ばれます .セルは 2 つの半セルで構成されています。各半電池は、電極と電解質で構成されています。電極を電解液に浸します。これらの電解質は完全に分離している場合もありますが、多孔性バリアによってのみ分離されている場合もあります。電解質が完全に分離されると、2 つの電解質間のイオンの移動を維持するために塩橋が使用されます。

図 2:ガルバニ電池の例

電極と電解質は、自発的かどうかを考慮して選択されます。これは、各半電池の電極電位を計算することによって理論的に見つけることができます。ただし、半分のセルの 1 つは酸化を示し、残りの半分のセルは還元反応を示す必要があります。酸化はアノードで発生し、還元はカソードで発生します。ガルバニ (ボルタ) セルは、自発的な酸化還元反応中に放出されるエネルギーを使用して電気を生成するため、ガルバニ電池は電気エネルギー源として使用されます。それらは直流を生成します。

ダニエルセルとガルバニ電池の類似点

どちらも電解セルの例です。
どちらも、電極と電解質で構成される半電池で構成されています。
電解質は、完全に分離されているか、多孔質膜によって分離されています。