ガルバニ電池または電解セルは、半導体産業やその他の業界で非常に必要とされる最も重要なコンポーネントの XNUMX つです。
ガルバニ電池は電池で使用され、あらゆるサイズの電化製品に電力を供給するのに役立ちますが、電解電池は主に電気めっきに使用されます。 両方の細胞のメカニズムと出力は異なります。
主要な取り組み
- ガルバニ電池は自発的な酸化還元反応によって電気エネルギーを生成しますが、電解電池は電気エネルギーを消費して非自発的反応を駆動します。
- ガルバニ電池では、陽極が酸化の部位であり、陰極が還元の部位です。 電解セルでは、陽極は還元が起こる場所であり、陰極は酸化が起こる場所です。
- ガルバニ電池はバッテリーで一般的に使用されますが、電解電池は電気めっきや電気分解などのプロセスで使用されます。
ガルバニ電池と電解電池
ガルバニ電池は、XNUMX つの金属電極間の自発的な酸化還元反応から電気エネルギーを生成し、電子の流れを生成して電気エネルギーを生成します。 電解セルは、電気エネルギーを使用して非自発的な酸化還元反応を促進し、金属を生成し、金属を精製し、金属を電気めっきします。

ガルバニ電池は電気化学電池としても知られており、自発的な反応によって電気が生成されます。
ガルバニ電池は、異なる容器内に配置され、塩橋または多孔質の仕切りによって接続された 2 つの半電池で構成されています。
電解セルは、電気エネルギーを化学エネルギーに変換するため、ガルバニ電池の反対として説明できます。
全体的な反応では、ギブス エネルギーは正であるため、非自発的な酸化還元反応が電解セルで発生します。
比較表
比較のパラメータ | ガルバニ電池 | 電解槽 |
---|---|---|
定義 | ガルバニ電池は、電気を生成できる電気化学電池です。 | 電解セルも電気化学セルですが、電気エネルギーを使用して化学反応を促進します。 |
変換 | ガルバニ電池は、化学エネルギーを電気エネルギーに変換します。 | 電解セルは、電気エネルギーを化学エネルギーに変換します。 |
反応 | ガルバニ電池では、自発的な反応が起こります。 | 電解セルでは、非自発的な酸化還元反応が起こります。 |
課金 | 負の電荷は陽極にあり、正の電荷は陰極にあります。 | 負の電荷は陰極にあり、正の電荷は陽極にあります。 |
酸化 | 酸化のプロセスは陽極で起こります。 | 酸化はカソードで起こります。 |
配置 | ハーフセルは異なる容器に入れられ、塩橋を介して接続されます。 | 電解質溶液では、電極は同じ容器に入れられます。 |
アプリケーション | 電池で使用されます。 | 主に電気めっきや銅の精製に使用されます。 |
ガルバニ電池とは?
ガルバニ電池では、種間の電子の移動を引き起こす酸化還元反応は自発的です。 そして、この量の電気仕事は、自然反応のギブスエネルギーによって行われます。
ガルバニ電池内の XNUMX つの半電池は、XNUMX つの容器に別々に保管され、塩橋で接続されています。 各半電池に存在する金属電極は、電解質溶液に浸されます。
電極が同じ電解液に浸されている場合、塩橋は必要ありません。
ガルバニ電池には、陽極、陰極、塩橋、半電池、外部回路、負荷の XNUMX つの部分があります。
このセルでは、アノードは負の電位を持ち、カソードは正の電位を持ち、どちらも溶液に関してです。
そのため、スイッチをオンにすると、生成された電位差により、電子がアノードからカソードに流れ始めます。
ガルバニ/電気化学セルの概念は、溶融塩の熱力学的特性を研究するために導入されました。 以下は、ガルバニ電池の一種であるダニエル電池の反応です。
カソード: Cu 2+ + 2e– → Cu (還元)
陽極時: Zn → Zn2+ + 2e– (酸化)
ガルバニ電池は、単純な反応がどのようにエネルギーを生成し、そのエネルギーを電気の生成に利用できるかを示す例です。 これらのセルは、主にバッテリーに使用されます。

電解セルとは
ボルタ (ガルバニック) セルは自発的な化学反応によって駆動されますが、電解セルは非自発的な酸化還元反応によって駆動されます。
ガルバニ電池とは正反対に、電気エネルギーを化学エネルギーに変換します。 電解槽では、陰極で酸化が起こり、陽極で還元が起こります。
陽極で酸化が起こるため、これは混乱を招くことがあります。 したがって、電解セルでは、陽極がプラスで陰極がマイナスであることを覚えておくと簡単です。
反応が非自発的であるため、全体的なギブズ エネルギーは正です。 電解セルは、水のような特定の化合物の電気分解に使用できます。
電解槽を使用して水を電気分解すると、ガス状の酸素と水素が生成されます。
電解セルのメカニズムは、溶融塩化ナトリウム (NaCl) の例を使用してよく理解できます。 細胞反応を以下に示す。
陰極時:[Na+ + e– → Na] x 2 (還元)
アノード: 2Cl– → Cl2 + 2e– (酸化)
細胞反応: 2NaCl → 2Na + Cl2
上記の反応を実行するために、XNUMX つの電極が溶融 NaCl に浸され、電気が回路を通過すると、陰極は負に帯電します。
そのため、ナトリウム イオン (正電荷) が陰極に向かって引き付けられ、還元時に金属ナトリウムが形成されます。

ガルバニ電池と電解電池の主な違い
- ガルバニ電池は電気を生成できる電気化学電池ですが、電解電池も電気化学電池ですが、化学反応を促進するために電気エネルギーを使用します。
- ガルバニ電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変換しますが、電解電池は電気エネルギーを化学エネルギーに変換します。
- ガルバニ電池では自発的な反応が起こりますが、電解電池では非自発的な酸化還元反応が起こります。
- ガルバニ電池では、負電荷は陽極にあり、正電荷は陰極にありますが、電解セルでは逆です。
- 酸化のプロセスは、ガルバニ電池の陽極で行われますが、電解電池の場合は陰極で行われます。
- ハーフセルはガルバニ電池の異なる容器に入れられますが、電解セルでは電極が同じ容器に存在します。
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