主な違い - ガルバニ電池と電解電池
物理化学では、細胞は化学物質と電気を関連付けるために使用されるシステムです。言い換えれば、細胞は、化合物から電流を生成するために、または化学反応を完了するために電流を印加するために使用することができます。ガルバニ電池と電解電池は、そのような電池の良い例です。ガルバニ電池は電気化学電池とも呼ばれます .これらのセルはどちらも、電気を伝導できるイオンで構成される溶液と、その溶液の電位を測定するための電極を含みます。ガルバニ電池と電解セルの主な違いは、ガルバニ電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変換するのに対し、電解セルは電気エネルギーを化学エネルギーに変換することです。
対象となる主な分野
1.ガルバニ電池とは
– テクニックの定義、説明
2.電解セルとは
– テクニックの定義、説明
3.ガルバニ電池と電解電池の違いは何ですか
–主な違いの比較
主な用語: 電気化学セル、電極、電解質、電解セル、ガルバニ電池
ガルバニ電池とは
ガルバニ電池は、化学反応を利用して電気を生成できる電気化学電池です。この化学反応は、酸化反応と還元反応が同時に起こる酸化還元反応です。しかし、これらの酸化と還元反応は 2 つの別々の溶液で行われています。
通常、セルは 2 つの半セルで構成されます。各半電池は、電極に対応する金属塩を含む溶液に浸された電極で構成されています。 2 つの半電池は、ワイヤを介して相互に接続されています。 2 つのソリューションは、塩橋によって相互に接続されています。
ガルバニ電池は、2 つの溶液に浸された 2 つの金属電極で構成されています。各金属電極は、各金属の溶解塩を含む溶液に浸漬されます。例えば、２つの金属電極が銅と亜鉛である場合、銅電極は硫酸銅溶液に浸すことができ、亜鉛電極は硫酸亜鉛溶液に浸すことができる。場合によっては、これら 2 つのソリューションが互いに完全に分離されていることがあります。ここでは、2 つのソリューションが塩橋を介して接続されています。しかし、時々、2 つの溶液が多孔質ディスクから分離されます。その後、イオンはこれらの細孔を通って移動できます。
図 1:ガルバニ電池
2 つの電極は、ワイヤを介して互いに外部接続されています。このワイヤは、セルの電位を測定および制御するために電圧計に接続できます。亜鉛金属は容易に電子を失います。したがって、亜鉛電極の Zn 原子は電子を放出し、正に帯電した陽イオンになります。次に、これらの Zn イオンは、電極が浸されている溶液に放出されます。これにより、亜鉛電極の質量が減少します。
亜鉛原子から放出された電子は、外部回路を通って銅溶液に移動します。溶液中の銅イオンは、これらの電子を受け取り、銅原子になります。これらの銅原子は銅電極に堆積します。したがって、銅電極の質量が増加します。同様に、システム内で発生する化学反応により、外部ワイヤを介して電流が生成されます。したがって、ガルバニ電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変換していることが知られています。ここで、アノードはマイナス、カソードはプラスです。なぜなら、酸化反応はアノードで起こり、還元反応はカソードで起こるからです。
電解セルとは
電解セルは、電流を使用して化学反応を進行させるセルです。非自発的な反応を得るために、これらのセルで電流が使用されます。これは、ガルバニ電池の反対です。ガルバニ電池で発生する自発的な酸化還元反応は、電解槽に電圧を印加することで逆転させることができます。
電解セルによって行われるプロセスは、電気分解として知られています。電解槽の陽極はプラスに帯電し、陰極はマイナスに帯電します。酸化反応はカソードで発生し、還元反応はアノードで発生します。
図 2:電解セル
例えば、Zn 電極と Cu 電極を使用する場合、適切な電圧を印加することで上記の逆プロセスを得ることができます。その後、Zn は Zn 電極上に堆積し、Cu 電極は酸化によってその質量を減らします。ただし、電解セルでは、2 つの電極が同じ電解液に浸されます。
ガルバニ電池と電解セルの違い
定義
ガルバニック セル: ガルバニ電池は、化学反応を利用して電気を生成できる電気化学電池です。
電解セル: 電解セルは、化学反応の進行に電流を使用するセルです。
テクニック
ガルバニック セル: ガルバニ電池は、化学エネルギーを電気エネルギーに変換します。
電解セル: 電解セルは、電気エネルギーを化学エネルギーに変換します。
化学反応
ガルバニック セル: ガルバニ電池では、自発的な反応が起こります。
電解セル: 電解セルでは、非自発的反応が発生します。
アノードとカソード
ガルバニック セル: ガルバニ電池では、アノードは負に帯電し、カソードは正に帯電します。
電解セル: 電解槽では、陽極は正に帯電し、陰極は負に帯電します。
結論
ガルバニ電池と電解電池は、電気と化合物を関連付けるために使用されるシステムです。これらのセルは、化学エネルギーを電気エネルギーに、または電気エネルギーを化学エネルギーに変換できます。ガルバニ電池と電解セルの主な違いは、ガルバニ電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変換するのに対し、電解セルは電気エネルギーを化学エネルギーに変換することです。
