Cellule elettrolitiche vs galvaniche
Le celle elettrolitiche e galvaniche sono due tipi di celle elettrochimiche. Sia nelle celle elettrolitiche che in quelle galvaniche si verificano reazioni di ossidoriduzione. In una cella ci sono due elettrodi chiamati anodo e catodo. La reazione di ossidazione avviene sull'anodo e la reazione di riduzione avviene sul catodo. Gli elettrodi sono immersi in soluzioni elettrolitiche separate. Normalmente, queste soluzioni sono soluzioni ioniche legate al tipo di elettrodo. Ad esempio, gli elettrodi di rame sono immersi in soluzioni di solfato di rame e gli elettrodi d'argento sono immersi in una soluzione di cloruro d'argento. Queste soluzioni sono diverse; quindi, devono essere separati. Il modo più comune per separarli è un ponte di sale.
Cos'è una cella elettrolitica?
Questa è una cella che usa una corrente elettrica per rompere i composti chimici, o in altre parole, per fare un'elettrolisi. Quindi le celle elettrolitiche necessitano di una fonte esterna di energia elettrica per funzionare. Ad esempio, se prendiamo rame e argento come i due elettrodi nella cella, l'argento è collegato al terminale positivo di una fonte di energia esterna (una batteria). Il rame è collegato al terminale negativo. Poiché il terminale negativo è ricco di elettroni, gli elettroni fluiscono dal terminale all'elettrodo di rame. Quindi il rame è ridotto. All'elettrodo d'argento si verifica una reazione di ossidazione e gli elettroni rilasciati vengono trasmessi al terminale positivo carente di elettroni della batteria. Di seguito è riportata la reazione complessiva che avviene in una cella elettrolitica che ha elettrodi di rame e argento.
2Ag(i) + Cu2+(aq)⇌ 2 Ag+(aq) + Cu(i)
Cos'è una cella galvanica?
Le celle galvaniche o voltaiche immagazzinano energia elettrica. Le batterie sono costituite da una serie di celle galvaniche per produrre una tensione più elevata. Le reazioni ai due elettrodi nelle celle galvaniche tendono a procedere spontaneamente. Quando le reazioni hanno luogo, c'è un flusso di elettroni dall'anodo al catodo attraverso un conduttore esterno. Ad esempio, se i due elettrodi sono argento e rame in una cella galvanica, l'elettrodo d'argento è positivo rispetto all'elettrodo di rame. L'elettrodo di rame è l'anodo e subisce una reazione di ossidazione e rilascia elettroni. Questi elettroni vanno al catodo d'argento attraverso il circuito esterno. Quindi, il catodo d'argento subisce una reazione di riduzione. Tra i due elettrodi viene generata una differenza di potenziale che consente il flusso di elettroni. Di seguito è riportata la reazione cellulare spontanea della cellula galvanica di cui sopra.
2 Ag+(aq)+ Cu(i)⇌ 2Ag(i) + Cu2+(aq)
Qual è la differenza tra cella elettrolitica e cella galvanica?
• Le celle elettrolitiche necessitano di una fonte di energia elettrica esterna per funzionare, ma le celle galvaniche funzionano spontaneamente ed emettono corrente elettrica.
• In una cella elettrolitica, la direzione della corrente è opposta a quella delle celle galvaniche.
• Le reazioni negli elettrodi sono invertite in entrambi i tipi di cellule. Cioè in una cella elettrolitica l'elettrodo d'argento è l'anodo e l'elettrodo di rame è il catodo. Tuttavia, nelle celle galvaniche, l'elettrodo di rame è l'anodo e l'elettrodo d'argento è il catodo.
• In una cella elettrochimica, il catodo è positivo e l'anodo è negativo. In una cella elettrolitica, il catodo è negativo e l'anodo è positivo.
• Per il funzionamento delle celle elettrolitiche è richiesta una tensione maggiore rispetto alle celle galvaniche.
