Elektrolyyttiset vs galvaaniset kennot
Elektrolyyttiset ja galvaaniset kennot ovat kahdenlaisia sähkökemiallisia kennoja. Sekä elektrolyyttisissä että galvaanisissa kennoissa tapahtuu hapetus-pelkistysreaktioita. Kennossa on kaksi elektrodia, joita kutsutaan anodiksi ja katodiks. Hapetusreaktio tapahtuu anodilla ja pelkistysreaktio katodilla. Elektrodit upotetaan erillisiin elektrolyyttiliuoksiin. Normaalisti nämä liuokset ovat ioniliuoksia, jotka liittyvät elektrodin tyyppiin. Esimerkiksi kuparielektrodit upotetaan kuparisulfaattiliuokseen ja hopeaelektrodit hopeakloridiliuokseen. Nämä ratkaisut ovat erilaisia; siksi ne on erotettava toisistaan. Yleisin tapa erottaa ne on suolasilta.
Mikä on elektrolyyttikenno?
Tämä on kenno, joka käyttää sähkövirtaa kemiallisten yhdisteiden rikkomiseen tai toisin sanoen elektrolyysin suorittamiseen. Joten elektrolyyttiset kennot tarvitsevat ulkoisen sähköenergian lähteen toimiakseen. Jos esimerkiksi otamme kuparin ja hopean kennon kahdeksi elektrodiksi, hopea on kytketty ulkoisen energialähteen (akun) positiiviseen napaan. Kupari on kytketty negatiiviseen napaan. Koska negatiivinen napa on elektronirikas, elektronit virtaavat navasta kuparielektrodille. Joten kupari vähenee. Hopeaelektrodilla tapahtuu hapetusreaktio ja vapautuneet elektronit siirretään akun elektronivajaiseen positiiviseen napaan. Seuraavassa on kokonaisreaktio, joka tapahtuu elektrolyysikennossa, jossa on kupari- ja hopeaelektrodit.
2Ag(s) + Cu2+(aq)⇌ 2 Ag+(aq) + Cu(s)
Mikä on galvaaninen kenno?
Galvaaniset tai jännitekennot varastoivat sähköenergiaa. Akut on valmistettu sarjasta galvaanisia kennoja korkeamman jännitteen tuottamiseksi. Reaktiot kahdessa elektrodissa galvaanisissa kennoissa pyrkivät etenemään spontaanisti. Kun reaktiot tapahtuvat, elektroneja virtaa anodista katodille ulkoisen johtimen kautta. Esimerkiksi, jos kaksi elektrodia ovat hopeaa ja kuparia galvaanisessa kennossa, hopeaelektrodi on positiivinen suhteessa kuparielektrodiin. Kuparielektrodi on anodi, ja se käy läpi hapetusreaktion ja vapauttaa elektroneja. Nämä elektronit menevät hopeakatodille ulkoisen piirin kautta. Näin ollen hopeakatodi käy läpi pelkistysreaktion. Kahden elektrodin välille syntyy potentiaaliero, joka sallii elektronien virtauksen. Seuraavassa on yllä olevan galvaanisen kennon spontaani solureaktio.
2 Ag+(aq)+ Cu(s)⇌ 2Ag(s) + Cu2+(aq)
Mitä eroa on elektrolyyttikennolla ja galvaanisella kennolla?
• Elektrolyyttikennot tarvitsevat ulkoisen sähköenergian lähteen toimiakseen, mutta galvaaniset kennot toimivat spontaanisti ja antavat sähkövirtaa.
• Elektrolyyttikennossa virran suunta on päinvastainen kuin galvaanisissa kennoissa.
• Elektrodien reaktiot ovat päinvastaisia molemmissa kennoissa. Eli elektrolyysikennossa hopeaelektrodi on anodi ja kuparielektrodi katodi. Galvaanisissa kennoissa kuparielektrodi on kuitenkin anodi ja hopeaelektrodi katodi.
• Sähkökemiallisessa kennossa katodi on positiivinen ja anodi negatiivinen. Elektrolyyttikennossa katodi on negatiivinen ja anodi positiivinen.
• Elektrolyyttikennojen toimintaa varten tarvitaan korkeampi jännite kuin galvaanisten kennojen.
