Eine elektrochemische Zelle ist ein Gerät, das entweder elektrische Energie aus chemischen Reaktionen erzeugt oder chemische Reaktionen durch Zufuhr von elektrischer Energie erleichtert.
Allerdings sind nicht alle elektrochemischen Zellen elektrolytische Zellen.
Elektrochemische Zellen, die einen elektrischen Strom erzeugen, werden als voltaische oder galvanische Zellen bezeichnet, während diejenigen, die chemische Reaktionen durch Elektrolyse erzeugen, elektrolytische Zellen genannt werden.
Daher ist elektrochemische Zelle ein weiter gefasster Begriff, der sowohl galvanische als auch elektrolytische Zellen umfasst.
5 Hauptunterschiede zwischen elektrochemischen und elektrolytischen Zellen
1. Definition der elektrochemischen Zelle
Eine elektrochemische Zelle ist ein Gerät, das entweder elektrische Energie aus chemischen Reaktionen erzeugen oder chemische Reaktionen durch Zufuhr elektrischer Energie unterstützen kann.
Sie umfasst sowohl galvanische (voltaische) Zellen als auch elektrolytische Zellen.
2. Galvanische (voltaische) Zellen
Diese Zellen erzeugen elektrische Energie aus spontanen Redoxreaktionen.
Sie sind nach Luigi Galvani und Alessandro Volta benannt.
Galvanische Zellen bestehen aus zwei Halbzellen mit getrennten Oxidations- und Reduktionsreaktionen.
In Reihe oder parallel geschaltet, bilden galvanische Zellen eine Batterie.
3. Elektrolytische Zellen
Diese Zellen nutzen externe elektrische Energie, um eine chemische Reaktion zu erzwingen, die sonst nicht spontan stattfinden würde.
Die externe Energiequelle ist eine Spannung, die zwischen den beiden Elektroden (Anode und Kathode) der Zelle angelegt wird, die in eine Elektrolytlösung eingetaucht sind.
Die Nettoreaktion in einer elektrolytischen Zelle ist die Umkehrung einer spontanen Reaktion, so dass die freie Gibbs-Energie positiv ist.
4. Hauptunterschiede
Energieerzeugung vs. -verwendung
Galvanische Zellen erzeugen elektrische Energie aus spontanen chemischen Reaktionen.
Elektrolytische Zellen nutzen elektrische Energie, um nicht-spontane chemische Reaktionen anzutreiben.
Spontaneität der Reaktionen
Reaktionen in galvanischen Zellen sind spontan (Gibbssche freie Energie ist negativ).
Reaktionen in elektrolytischen Zellen sind nicht spontan (die freie Gibbs-Energie ist positiv).
Elektrodenladungen
In galvanischen Zellen ist die Anode negativ und die Kathode positiv.
In elektrolytischen Zellen ist die Anode positiv und die Kathode negativ.
5. Anwendungen
Galvanische Zellen
Werden in Batterien verwendet, einschließlich Primär- (Einweg-) und Sekundärbatterien (wiederaufladbar).
Elektrolytische Zellen
Werden in Elektrolyseverfahren zur Raffination von Metallen, zur Galvanisierung und zur Herstellung von Chemikalien wie Natronlauge verwendet.
Beispiel: Elektrolyse von Natriumchlorid zur Bildung von Natriummetall und Chlorgas.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl elektrochemische als auch elektrolytische Zellen zwar eine Wechselwirkung zwischen elektrischer Energie und chemischen Reaktionen beinhalten, aber unterschiedlichen Zwecken dienen und nach unterschiedlichen Prinzipien arbeiten.
Elektrochemische Zellen umfassen ein breiteres Spektrum von Geräten, darunter sowohl galvanische als auch elektrolytische Zellen, die jeweils unterschiedliche Funktionen und Anwendungen haben.
Erforschen Sie weiter, konsultieren Sie unsere Experten
Entdecken Sie die Kraft der Präzision in Ihrem Labor mit den hochmodernen elektrochemischen Geräten von KINTEK SOLUTION.
Unsere vielseitigen Angebote, von galvanischen Zellen bis hin zu elektrolytischen Zellen, sind darauf ausgelegt, die Energieerzeugung und Reaktionskontrolle zu maximieren.
Schöpfen Sie das volle Potenzial Ihrer chemischen Prozesse aus - kontaktieren Sie uns noch heute, um die perfekte Lösung für Ihre Laboranforderungen zu finden.
Fangen Sie an, Ihre Experimente zu optimieren!
