Гальваникалық элемент пен концентрациялық ұяшық арасындағы негізгі айырмашылық мынада: гальваникалық элементте құрамы бірдей екі жартылай ұяшық болуы немесе болмауы мүмкін, ал концентрация ұяшығында құрамы бірдей екі жарты ұяшық болады.
Гальваникалық элемент те, концентрация ұяшығы да электрохимиялық ұяшықтар. Электрохимиялық ұяшық – химиялық реакция арқылы электр энергиясын өндіре алатын немесе электр тогы арқылы химиялық реакция жасай алатын құрылғы.
Гальваникалық элемент дегеніміз не?
Гальваникалық элемент – электр энергиясын өндіру үшін өздігінен жүретін тотығу-тотықсыздану реакцияларын пайдаланатын электрохимиялық элементтің бір түрі. Бұл ұяшықтың синонимі вольтты ұяшық болып табылады. Жасушада бір құрамда немесе әртүрлі құрамда болуы мүмкін екі жарты жасуша бар. Әрбір жарты ұяшықта электрод пен электролит бар. Электродты электролиттік ерітіндіге батыру керек. Кейде бұл электролиттер толығымен бөлек, ал басқа уақытта олар тек кеуекті тосқауыл арқылы бөлінеді. Электролиттер толығымен бөлінгенде, екі электролит арасындағы иондардың қозғалысын сақтау үшін тұз көпірін пайдалану керек.
01-сурет: Қарапайым гальваникалық элемент
Бұл ұяшықты дайындаған кезде электродтар мен электролиттер өздігінен пайда болады ма, жоқ па, соны ескеру керек. Біз оны теориялық тұрғыдан әрбір жарты ұяшықтың электродтық потенциалдарын есептеу арқылы таба аламыз. Дегенмен, жарты жасуша тотығуды көрсетуі керек, ал екінші жарты жасуша тотықсыздану реакциясын көрсетуі керек. Тотығу анодта жүреді, ал тотықсыздану катодта жүреді. Гальваникалық (вольталық) элемент электр энергиясын өндіру үшін өздігінен тотығу-тотықсыздану реакциясы кезінде бөлінетін энергияны пайдаланатындықтан, гальваникалық элементтер электр энергиясының көзі ретінде маңызды. Олар тұрақты ток шығарады.
Концентрациялық жасуша дегеніміз не?
Концентрациялық ұяшық – жасушаның екі жарты ұяшығы құрамы жағынан ұқсас гальваникалық элемент түрі. Сондықтан біз екі жарты ұяшықты эквивалент деп айтамыз. Олар тек концентрацияда ғана ерекшеленеді. Бұл ұяшық шығаратын кернеу өте аз, өйткені бұл ұяшық тепе-теңдік күйін алуға бейім. Тепе-теңдік екі жарты жасушаның концентрациясы тең болған кезде пайда болады.
Концентрациялық ұяшық жүйенің термодинамикалық бос энергиясын азайту арқылы электр энергиясын өндіреді. Жартылай жасушалардың құрамы ұқсас болғандықтан, бірдей реакция жүреді, бірақ қарама-қарсы бағытта. Бұл процесс төменгі концентрациялы жасушаның концентрациясын арттырады және жоғары концентрациялы жасушаның концентрациясын төмендетеді. Электр энергиясы ағып жатқанда, жылу энергиясы пайда болады. Жасуша бұл энергияны жылу ретінде сіңіреді. Төмендегідей концентрация жасушаларының екі түрі бар:
- Электролит концентрациясы элементі – электродтар бір заттан тұрады, ал жарты жасушаларда әртүрлі концентрациядағы бірдей электролит болады
- Электроды концентрация ұяшығы – әртүрлі концентрациядағы екі электрод (бір заттың) бір электролитке батырылады
Гальваникалық элемент пен концентрация элементінің айырмашылығы неде?
Гальваникалық элемент – электр энергиясын өндіру үшін өздігінен жүретін тотығу-тотықсыздану реакцияларын пайдаланатын электрохимиялық элементтің бір түрі. Екінші жағынан, концентрация ұяшығы - бұл жасушаның екі жарты жасушасы құрамы бойынша ұқсас гальваникалық жасуша түрі. Сондықтан гальваникалық элемент пен концентрациялы ұяшық арасындағы негізгі айырмашылық мынада: гальваникалық элементте құрамы бірдей екі жарты ұяшық болуы мүмкін немесе болмауы мүмкін, ал концентрация ұяшығында құрамы бірдей екі жарты жасуша болады.
Сонымен қатар, гальваникалық элементтің электродтары бір заттан немесе әртүрлі заттардан жасалуы мүмкін, ал концентрация элементінің электродтары бірдей концентрациясы бар немесе әртүрлі концентрациясы бар бір заттан жасалған. Бұларға қосымша, гальваникалық элементтерде екі жартылай ұяшықта бірдей электролит немесе әртүрлі электролиттер болады, ал концентрация жасушаларында бірдей немесе концентрациясы әртүрлі электролит болады.
Төмендегі инфографика гальваникалық элемент пен концентрация ұяшығы арасындағы айырмашылықты қорытындылайды.
Қорытынды – Гальваникалық жасуша мен концентрация ұяшығы
Гальваникалық элемент – электр энергиясын өндіру үшін өздігінен жүретін тотығу-тотықсыздану реакцияларын пайдаланатын электрохимиялық элементтің бір түрі. Концентрациялық жасуша - бұл жасушаның екі жарты жасушасы құрамы жағынан ұқсас гальваникалық элемент түрі. Демек, гальваникалық элемент пен концентрациялық ұяшық арасындағы негізгі айырмашылық мынада: гальваникалық ұяшықта құрамы бірдей екі жарты ұяшық болуы мүмкін немесе болмауы мүмкін, ал концентрация ұяшығында құрамы бірдей екі жарты ұяшық болады.
