Elektrolytické vs galvanické články
Elektrolytické a galvanické články jsou dva typy elektrochemických článků. V elektrolytických i galvanických článcích probíhají oxidačně-redukční reakce. V článku jsou dvě elektrody zvané anoda a katoda. Oxidační reakce probíhá na anodě a redukční reakce probíhá na katodě. Elektrody jsou ponořeny do samostatných roztoků elektrolytů. Normálně jsou tyto roztoky iontovými roztoky souvisejícími s typem elektrody. Například měděné elektrody jsou ponořeny do roztoků síranu měďnatého a stříbrné elektrody jsou ponořeny do roztoku chloridu stříbrného. Tato řešení jsou různá; proto je třeba je oddělit. Nejběžnějším způsobem, jak je oddělit, je solný most.
Co je to elektrolytický článek?
Toto je článek, který používá elektrický proud k rozbití chemických sloučenin, nebo jinými slovy, k elektrolýze. Elektrolytické články tedy pro svůj provoz potřebují externí zdroj elektrické energie. Vezmeme-li například měď a stříbro jako dvě elektrody v článku, je stříbro připojeno ke kladnému pólu externího zdroje energie (baterie). Měď je připojena k záporné svorce. Protože záporný terminál je bohatý na elektrony, elektrony proudí z terminálu k měděné elektrodě. Měď je tedy redukována. Na stříbrné elektrodě probíhá oxidační reakce a uvolněné elektrony jsou přiváděny na kladný pól baterie s nedostatkem elektronů. Následuje celková reakce probíhající v elektrolytickém článku, který má měděné a stříbrné elektrody.
2Ag(s) + Cu2+(aq)⇌ 2 Ag+(aq) + Cu(s)
Co je galvanický článek?
Galvanické nebo voltaické články uchovávají elektrickou energii. Baterie jsou vyrobeny ze série galvanických článků produkujících vyšší napětí. Reakce na dvou elektrodách v galvanických článcích mají tendenci probíhat spontánně. Když probíhají reakce, dochází k toku elektronů z anody na katodu přes vnější vodič. Například, pokud jsou dvě elektrody stříbrné a měděné v galvanickém článku, stříbrná elektroda je kladná vzhledem k měděné elektrodě. Měděná elektroda je anodou a prochází oxidační reakcí a uvolňuje elektrony. Tyto elektrony jdou ke stříbrné katodě přes vnější obvod. Stříbrná katoda tedy prochází redukční reakcí. Mezi dvěma elektrodami je generován potenciálový rozdíl, který umožňuje tok elektronů. Následuje spontánní buněčná reakce výše uvedeného galvanického článku.
2 Ag+(aq)+ Cu(s)⇌ 2Ag(s) + Cu2+(aq)
Jaký je rozdíl mezi elektrolytickým článkem a galvanickým článkem?
• Elektrolytické články potřebují ke svému provozu externí zdroj elektrické energie, ale galvanické články fungují spontánně a vydávají elektrický proud.
• V elektrolytickém článku je směr proudu opačný než v galvanických článcích.
• Reakce v elektrodách jsou u obou typů článků obrácené. To znamená, že v elektrolytickém článku je stříbrná elektroda anodou a měděná elektroda je katodou. V galvanických článcích je však měděná elektroda anodou a stříbrná elektroda je katodou.
• V elektrochemickém článku je katoda kladná a anoda záporná. V elektrolytickém článku je katoda záporná a anoda kladná.
• Pro provoz elektrolytických článků je vyžadováno vyšší napětí než u galvanických článků.
