La differenza fondamentale tra cella galvanica e cella di concentrazione è che una cella galvanica può avere o meno le due semicelle con la stessa composizione mentre una cella di concentrazione ha due semicelle con la stessa composizione.
Sia la cella galvanica che la cella di concentrazione sono celle elettrochimiche. Una cella elettrochimica è un dispositivo che può generare elettricità usando una reazione chimica o far sì che avvenga una reazione chimica usando l'elettricità.
Cos'è una cella galvanica?
Una cella galvanica è un tipo di cella elettrochimica che utilizza reazioni redox spontanee per generare energia elettrica. Un sinonimo di questa cella è cella voltaica. La cella contiene due semicelle che possono essere della stessa composizione o di composizioni diverse. Ogni semicella contiene un elettrodo e un elettrolita. L'elettrodo deve essere immerso nella soluzione elettrolitica. A volte questi elettroliti sono completamente separati, ma altre volte sono separati solo da una barriera porosa. Quando gli elettroliti sono completamente separati, è necessario utilizzare un ponte salino per mantenere il movimento degli ioni tra i due elettroliti.
Figura 01: Cella galvanica semplice
Nel preparare questa cella, dobbiamo considerare se gli elettrodi e gli elettroliti sono spontanei o meno. Possiamo trovarlo teoricamente calcolando i potenziali degli elettrodi di ciascuna semicella. Tuttavia, una metà delle cellule dovrebbe mostrare ossidazione, mentre l' altra metà delle cellule dovrebbe mostrare una reazione di riduzione. L'ossidazione avviene all'anodo, mentre la riduzione avviene al catodo. Poiché una cella galvanica (voltaica) utilizza l'energia rilasciata durante una reazione redox spontanea per generare elettricità, le celle galvaniche sono importanti come fonte di energia elettrica. Producono corrente continua.
Cos'è una cella di concentrazione?
La cella di concentrazione è un tipo di cella galvanica in cui le due semicelle della cella hanno una composizione simile. Pertanto, diciamo che le due semicelle sono equivalenti. Differiscono solo per la concentrazione. La tensione prodotta da questa cella è molto piccola poiché questa cella tende ad ottenere uno stato di equilibrio. L'equilibrio arriva quando le concentrazioni delle due semicelle diventano uguali.
La cella di concentrazione produce elettricità attraverso la riduzione dell'energia libera termodinamica del sistema. Poiché la composizione delle semicelle è simile, si verifica la stessa reazione, ma in direzioni opposte. Questo processo aumenta la concentrazione della cella a concentrazione più bassa e diminuisce la concentrazione della cella a concentrazione più alta. Quando l'elettricità scorre, viene generata energia termica. La cellula assorbe questa energia sotto forma di calore. Esistono due tipi di celle di concentrazione come segue:
- Cella a concentrazione di elettroliti: gli elettrodi sono costituiti dalla stessa sostanza e le semicelle contengono lo stesso elettrolita con concentrazioni diverse
- Cella di concentrazione degli elettrodi: due elettrodi (della stessa sostanza) di diverse concentrazioni sono immersi nello stesso elettrolita
Qual è la differenza tra cella galvanica e cella di concentrazione?
Una cella galvanica è un tipo di cella elettrochimica che utilizza reazioni redox spontanee per generare energia elettrica. Una cella di concentrazione, d' altra parte, è un tipo di cella galvanica in cui le due semicelle della cella hanno una composizione simile. Pertanto, la differenza chiave tra cella galvanica e cella di concentrazione è quella la cella galvanica può avere o meno le due semicelle con la stessa composizione mentre la cella di concentrazione ha due semicelle con la stessa composizione.
Inoltre, gli elettrodi della cella galvanica possono essere fatti della stessa sostanza o di sostanze diverse mentre gli elettrodi della cella di concentrazione sono fatti della stessa sostanza con la stessa concentrazione o con concentrazioni diverse. Oltre a questi, le celle galvaniche hanno lo stesso elettrolita o elettroliti diversi in due semicelle mentre le celle di concentrazione hanno lo stesso elettrolita con la stessa concentrazione o con concentrazioni diverse.
L'infografica di seguito riassume la differenza tra cella galvanica e cella di concentrazione.
Riepilogo – Cella galvanica vs cella di concentrazione
Una cella galvanica è un tipo di cella elettrochimica che utilizza reazioni redox spontanee per generare energia elettrica. La cella di concentrazione è un tipo di cella galvanica in cui le due semicelle della cella hanno una composizione simile. Pertanto, la differenza chiave tra cella galvanica e cella di concentrazione è quella la cella galvanica può avere o meno le due semicelle con la stessa composizione mentre la cella di concentrazione ha due semicelle con la stessa composizione.
