Diferencia entre celdas galvánicas y electrolíticas

Diferencia Principal - Galvánica vs Celda Electrolítica

En química física, una célula es un sistema que se utiliza para relacionar químicos con electricidad. En otras palabras, las células pueden usarse para producir una corriente eléctrica a partir de compuestos químicos o para aplicar una corriente eléctrica para completar una reacción química. Las células galvánicas y las células electrolíticas son buenos ejemplos de tales células. La célula galvánica también se llama célula electroquímica. Ambas células involucran una solución compuesta de iones que son capaces de conducir electricidad y electrodos para medir el potencial de esa solución. La principal diferencia entre una celda galvánica y electrolítica es que Una celda galvánica convierte la energía química en energía eléctrica, mientras que una celda electrolítica convierte la energía eléctrica en energía química..

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué es una celda galvánica?
      - Definición, Explicación de la Técnica.
2. ¿Qué es una célula electrolítica?
      - Definición, Explicación de la Técnica.
3. ¿Cuál es la diferencia entre la celda galvánica y electrolítica?
     - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Celda electroquímica, electrodo, electrolito, celda electrolítica, celda galvánica

¿Qué es una celda galvánica?

Una celda galvánica es una celda electroquímica que puede producir electricidad con la ayuda de una reacción química. Esta reacción química es una reacción redox que incluye una reacción de oxidación y una reacción de reducción que se producen al mismo tiempo. Pero estas reacciones de oxidación y reducción tienen lugar en dos soluciones separadas..

Típicamente, una célula está compuesta de dos medias células. Cada media celda está compuesta por un electrodo sumergido en una solución que contiene la sal metálica que corresponde a ese electrodo. Las dos medias celdas están conectadas entre sí a través de un cable. Las dos soluciones están conectadas entre sí por un puente de sal..

Una celda galvánica está compuesta por dos electrodos metálicos que se sumergen en dos soluciones. Cada electrodo de metal se sumerge en soluciones que contienen sales disueltas de cada metal. Por ejemplo, si los dos electrodos de metal son cobre y zinc, el electrodo de cobre se puede sumergir en una solución de sulfato de cobre, mientras que el electrodo de zinc se puede sumergir en una solución de sulfato de zinc. A veces, estas dos soluciones están completamente separadas una de la otra. Aquí las dos soluciones están conectadas a través de un puente de sal. Pero a veces, las dos soluciones están separadas de un disco poroso. Entonces los iones pueden moverse a través de estos poros..

Figura 1: Una celda galvánica

Los dos electrodos están conectados externamente entre sí a través de un trozo de cable. Este cable se puede conectar a un voltímetro para medir y controlar el potencial de la celda. El zinc metal fácilmente pierde electrones. Por lo tanto, los átomos de Zn del electrodo de zinc pueden liberar electrones, convirtiéndose en cationes cargados positivamente. Entonces estos zn⁺² Los iones se liberan a la solución en la que se sumerge el electrodo. Esto hace que la masa del electrodo de zinc se reduzca..

Los electrones que se liberan de los átomos de zinc se mueven a la solución de cobre a través del circuito externo. Los iones de cobre en la solución pueden obtener estos electrones y convertirse en átomos de cobre. Estos átomos de cobre se depositan en el electrodo de cobre. Por lo tanto, la masa del electrodo de cobre se incrementa. Asimismo, la reacción química que se produce en el sistema provoca la creación de una corriente eléctrica a través del cable externo. Por lo tanto, se sabe que la célula galvánica está convirtiendo la energía química en energía eléctrica. Aquí el ánodo es negativo y el cátodo es positivo, ya que la reacción de oxidación ocurre en el ánodo y la reacción de reducción ocurre en el cátodo..

¿Qué es una célula electrolítica?

Una célula electrolítica es una célula que utiliza una corriente eléctrica para la progresión de una reacción química. Se usa una corriente eléctrica en estas células para obtener una reacción no espontánea. Esto es lo opuesto a la celda galvánica. Las reacciones redox espontáneas que ocurren en la celda galvánica pueden revertirse aplicando un voltaje en las celdas electrolíticas.

El proceso realizado por la celda electrolítica se conoce como electrólisis. El ánodo de la celda electrolítica está cargado positivamente, y el cátodo está cargado negativamente. La reacción de oxidación ocurre en el cátodo mientras que la reacción de reducción ocurre en el ánodo..

Figura 2: Una célula electrolítica

Por ejemplo, si usamos el electrodo de Zn y el electrodo de Cu, podemos obtener el proceso inverso de lo anterior al aplicar un voltaje adecuado. Luego, Zn se depositará sobre el electrodo de Zn y el electrodo de Cu reducirá su masa por oxidación. Sin embargo, en las células electrolíticas, los dos electrodos se sumergen en la misma solución electrolítica..

Diferencia entre celdas galvánicas y electrolíticas

Definición

Galvánico Célula: Una celda galvánica es una celda electroquímica que puede producir electricidad con la ayuda de una reacción química..

Célula electrolítica: Una célula electrolítica es una célula que utiliza una corriente eléctrica para la progresión de una reacción química..

Técnica

Galvánico Célula: Una célula galvánica convierte la energía química en energía eléctrica..

Célula electrolítica: Una célula electrolítica convierte la energía eléctrica en energía química..

Reacción química

Galvánico Célula: En las células galvánicas, se produce una reacción espontánea..

Célula electrolítica: En las células electrolíticas, se produce una reacción no espontánea..

Anodo y catodo

Galvánico Célula: En la celda galvánica, el ánodo está cargado negativamente y el cátodo está cargado positivamente..

Célula electrolítica: En la celda electrolítica, el ánodo está cargado positivamente, y el cátodo está cargado negativamente.

Conclusión

Las células galvánicas y las células electrolíticas son sistemas que se utilizan para relacionar la electricidad con compuestos químicos. Estas células pueden convertir energía química en energía eléctrica o energía eléctrica en energía química. La principal diferencia entre la celda galvánica y la celda electrolítica es que una celda galvánica convierte la energía química en energía eléctrica, mientras que una celda electrolítica convierte la energía eléctrica en energía química.

Referencias:

1. "Células electrolíticas". Química LibreTexts, Libretexts, 21 de julio de 2016, disponible aquí. Consultado el 20 de septiembre de 2017.
2. “Células electrolíticas”. Hiperfísica., Disponible aquí. Consultado el 20 de septiembre de 2017.
3. GRUPO, QUÍMICA H2T13. "QUÍMICA". CÉLULA ELECTROLÍTICA VS CÉLULA GALVÁNICA, 1 de enero de 1970, disponible aquí. Consultado el 20 de septiembre de 2017.

Imagen de cortesía:

1. “Celda galvánica etiquetada”. El cargador original fue Elo 1219 en Wikilibros en inglés - Se transfirió de en.wikibooks a Commons (CC BY 3.0) a través de Commons Wikimedia.
2. "Principios químicos, Fig. 1.9" El cargador original fue Elo 1219 en Wikilibros en inglés - Se transfirió de en.wikibooks a Commons. (CC BY 3.0) a través de Commons Wikimedia