Células eletrolíticas vs galvânicas
As células eletrolíticas e galvânicas são dois tipos de células eletroquímicas. Tanto nas células eletrolíticas quanto nas galvânicas, as reações de oxidação-redução estão ocorrendo. Em uma célula, existem dois eletrodos chamados ânodo e cátodo. A reação de oxidação ocorre no ânodo, e a reação de redução ocorre no cátodo. Os eletrodos são imersos em soluções eletrolíticas separadas. Normalmente, essas soluções são soluções iônicas relacionadas ao tipo de eletrodo. Por exemplo, eletrodos de cobre são imersos em soluções de sulfato de cobre e eletrodos de prata são imersos em solução de cloreto de prata. Essas soluções são diferentes; portanto, eles devem ser separados. A forma mais comum de separá-los é uma ponte de sal.
O que é uma célula eletrolítica?
Esta é uma célula que usa uma corrente elétrica para quebrar compostos químicos, ou seja, para fazer uma eletrólise. Portanto, as células eletrolíticas precisam de uma fonte externa de energia elétrica para funcionar. Por exemplo, se considerarmos o cobre e a prata como os dois eletrodos na célula, a prata é conectada ao terminal positivo de uma fonte de energia externa (uma bateria). O cobre é conectado ao terminal negativo. Como o terminal negativo é rico em elétrons, os elétrons fluem do terminal para o eletrodo de cobre. Portanto, o cobre é reduzido. No eletrodo de prata, ocorre uma reação de oxidação e os elétrons liberados são fornecidos ao terminal positivo com deficiência de elétrons da bateria. A seguir está a reação geral que ocorre em uma célula eletrolítica que possui eletrodos de cobre e prata.
2Ag (s) + Cu 2+ (aq) ⇌ 2 Ag + (aq) + Cu (s)
O que é uma célula galvânica?
As células galvânicas ou voltaicas armazenam energia elétrica. As baterias são feitas de uma série de células galvânicas para produzir uma tensão mais alta. As reações nos dois eletrodos nas células galvânicas tendem a ocorrer espontaneamente. Quando as reações estão ocorrendo, há um fluxo de elétrons do ânodo para o cátodo por meio de um condutor externo. Por exemplo, se os dois eletrodos são prata e cobre em uma célula galvânica, o eletrodo de prata é positivo em relação ao eletrodo de cobre. O eletrodo de cobre é o ânodo e sofre uma reação de oxidação e libera elétrons. Esses elétrons vão para o cátodo de prata através do circuito externo. Conseqüentemente, o cátodo de prata sofre uma reação de redução. Uma diferença de potencial é gerada entre os dois eletrodos que permitem o fluxo de elétrons. A seguir está a reação celular espontânea da célula galvânica acima.
2 Ag + (aq) + Cu (s) ⇌ 2Ag (s) + Cu 2+ (aq)
Qual é a diferença entre célula eletrolítica e célula galvânica?
• As células eletrolíticas precisam de uma fonte externa de energia elétrica para funcionar, mas as células galvânicas operam espontaneamente e emitem corrente elétrica.
• Em uma célula eletrolítica, a direção da corrente é oposta à das células galvânicas.
• As reações nos eletrodos são revertidas em ambos os tipos de células. Ou seja, em uma célula eletrolítica, o eletrodo de prata é o ânodo e o eletrodo de cobre é o cátodo. No entanto, nas células galvânicas, o eletrodo de cobre é o ânodo e o eletrodo de prata é o cátodo.
• Em uma célula eletroquímica, o cátodo é positivo e o ânodo é negativo. Em uma célula eletrolítica, o cátodo é negativo e o ânodo é positivo.
• Para a operação de células eletrolíticas, é necessária uma tensão mais alta do que as células galvânicas.
