Электрохимиялық элемент пен гальваникалық элементтің негізгі айырмашылығы мынада: электрохимиялық элементтердің көпшілігі электр энергиясын химиялық энергияға түрлендіруге бейім, ал гальваникалық элементтер химиялық энергияны электр энергиясына түрлендіруге бейім.
Тотығу және тотықсыздану реакциялары электрохимияда маңызды рөл атқарады. Тотығу-тотықсыздану реакциясында электрондар бір әрекеттесушіден екіншісіне ауысады. Электрондарды қабылдайтын зат тотықсыздандырғыш, ал электрон беретін зат тотықтырғыш болып табылады. Тотықсыздандырғыш тотығудың өзі жүріп жатқан кезде басқа реактивті қалпына келтіруге жауапты; тотықтырғыш үшін бұл керісінше. Бұл реакциялар бөлек тотығулар мен тотықсыздануларды көрсету үшін екі жартылай реакцияда жүреді; осылайша, ол ішке немесе сыртқа қозғалатын электрондардың санын көрсетеді.
Электрохимиялық жасуша дегеніміз не?
Электрохимиялық элемент – бір-бірінен физикалық түрде бөлінген тотықсыздандырғыш және тотықтырғыштың қосындысы. Әдетте, біз бұл бөлуді тұзды көпір арқылы жасаймыз. Олар физикалық тұрғыдан бөлінгенімен, екі жарты жасуша да бір-бірімен химиялық байланыста болады. Электролиттік және гальваникалық элементтер электрохимиялық элементтердің екі түрі болып табылады.
Тотығу-тотықсыздану реакциялары электролиттік элементтерде де, гальваникалық элементтерде де жүреді. Сондықтан электрохимиялық ұяшықта анод және катод ретінде екі электрод бар. Екі электродтар сырттан жоғары төзімді вольтметрмен қосылады; сондықтан электродтар арасында ток өтпейді. Сондықтан бұл вольтметр тотығу реакциялары жүретін электродтар арасында белгілі бір кернеуді сақтауға көмектеседі.
01-сурет: Электрохимиялық ұяшық
Тотығу реакциясы анодта, ал тотықсыздану реакциясы катодта жүреді. Біз оларды бөлек электролит ерітінділеріне батыруымыз керек. Әдетте бұл ерітінділер электрод түріне байланысты иондық ерітінділер болып табылады. Мысалы, мыс электродтарын мыс сульфатының ерітіндісіне, күміс электродтарын күміс хлоридінің ерітіндісіне батырамыз. Бұл шешімдер әртүрлі; сондықтан оларды ажырату керек. Оларды бөлудің ең кең таралған тәсілі - тұзды көпір. Электрохимиялық ұяшықта жасушаның потенциалдық энергиясы электр тогына айналады, оны шамды жағу немесе басқа электрлік жұмыстарды орындау үшін пайдалана аламыз.
Гальваникалық элемент дегеніміз не?
Гальваникалық немесе вольтты элементтер электр энергиясын сақтайды. Батареялар жоғары кернеуді алу үшін гальваникалық элементтер сериясынан жасалған. Гальваникалық элементтердегі екі электродтағы реакциялар өздігінен жүреді. Реакциялар орын алған кезде сыртқы өткізгіш арқылы анодтан катодқа электрондар ағыны болады.
02-сурет: Гальваникалық ұяшық
Мысалы, екі электрод гальваникалық элементте күміс және мыс болса, күміс электрод мыс электродқа қатысты оң болады. Мыс электроды анод болып табылады және ол тотығу реакциясынан өтіп, электрондарды шығарады. Бұл электрондар сыртқы контур арқылы күміс катодқа барады. Демек, күміс катод тотықсыздану реакциясына түседі. Екі электрод арасында электрон ағынына мүмкіндік беретін потенциалдар айырмасы пайда болады. Төменде жоғарыдағы гальваникалық жасушаның өздігінен жүретін жасуша реакциясы берілген.
2 Ag+ (ақ) + Cu(лар) ⇌ 2Ag (лар) + Cu2+ (ақ)
Электрохимиялық элемент пен гальваникалық элементтің айырмашылығы неде?
Электрохимиялық элементтердің электролиттік элементтер және гальваникалық элементтер сияқты екі түрі бар. Электрохимиялық жасуша мен гальваникалық элементтің негізгі айырмашылығы - электрохимиялық жасушалардың көпшілігі электр энергиясын химиялық энергияға түрлендіруге бейім, ал гальваникалық элементтер химиялық энергияны электр энергиясына түрлендіруге бейім. Сонымен қатар, электролиттік элементтер сияқты көптеген электрохимиялық элементтерде анод оң терминал, ал катод теріс терминал болып табылады; алайда гальваникалық элементте анод теріс терминал, ал катод оң терминал болып табылады.
Сонымен қатар, электрохимиялық элемент пен гальваникалық элементтің тағы бір айырмашылығы - электролиттік элементтер сияқты электрохимиялық элементтерде өздігінен емес химиялық реакциялар жүреді, ал гальваникалық элементтерде өздігінен химиялық реакциялар жүреді.
Қорытынды – Электрохимиялық және гальваникалық элемент
Электрохимиялық элементтердің электролиттік элементтер және гальваникалық элементтер сияқты екі түрі бар. Электрохимиялық элемент пен гальваникалық элементтің негізгі айырмашылығы мынада: электрохимиялық элементтердің көпшілігі электр энергиясын химиялық энергияға түрлендіруге бейім, ал гальваникалық элементтер химиялық энергияны электр энергиясына түрлендіруге бейім.
