Cellules électrolytiques vs galvaniques
Les cellules électrolytiques et galvaniques sont deux types de cellules électrochimiques. Dans les cellules électrolytiques et galvaniques, des réactions d'oxydo-réduction ont lieu. Dans une cellule, il y a deux électrodes appelées anode et cathode. La réaction d'oxydation a lieu sur l'anode et la réaction de réduction sur la cathode. Les électrodes sont immergées dans des solutions électrolytiques séparées. Normalement, ces solutions sont des solutions ioniques liées au type d'électrode. Par exemple, les électrodes en cuivre sont immergées dans des solutions de sulfate de cuivre et les électrodes en argent sont immergées dans une solution de chlorure d'argent. Ces solutions sont différentes; par conséquent, ils doivent être séparés. La façon la plus courante de les séparer est un pont de sel.
Qu'est-ce qu'une cellule électrolytique ?
Il s'agit d'une cellule qui utilise un courant électrique pour casser des composés chimiques, ou en d'autres termes, pour faire une électrolyse. Les cellules électrolytiques ont donc besoin d'une source externe d'énergie électrique pour fonctionner. Par exemple, si nous prenons le cuivre et l'argent comme les deux électrodes de la cellule, l'argent est connecté à la borne positive d'une source d'énergie externe (une batterie). Le cuivre est connecté à la borne négative. Étant donné que la borne négative est riche en électrons, les électrons circulent de la borne vers l'électrode de cuivre. Le cuivre est donc réduit. Au niveau de l'électrode d'argent, une réaction d'oxydation a lieu et les électrons libérés sont transmis à la borne positive déficiente en électrons de la batterie. Voici la réaction globale qui se déroule dans une cellule électrolytique qui a des électrodes en cuivre et en argent.
2Ag(s) + Cu2+(aq)⇌ 2 Ag+(aq) + Cu(s)
Qu'est-ce qu'une cellule galvanique ?
Les cellules galvaniques ou voltaïques stockent l'énergie électrique. Les batteries sont fabriquées à partir d'une série de cellules galvaniques pour produire une tension plus élevée. Les réactions aux deux électrodes dans les cellules galvaniques ont tendance à se dérouler spontanément. Lorsque les réactions ont lieu, il y a un flux d'électrons de l'anode vers la cathode via un conducteur externe. Par exemple, si les deux électrodes sont en argent et en cuivre dans une cellule galvanique, l'électrode en argent est positive par rapport à l'électrode en cuivre. L'électrode de cuivre est l'anode, et elle subit une réaction d'oxydation et libère des électrons. Ces électrons vont à la cathode d'argent via le circuit externe. Par conséquent, la cathode d'argent subit une réaction de réduction. Une différence de potentiel est générée entre les deux électrodes qui permettent le flux d'électrons. Voici la réaction cellulaire spontanée de la cellule galvanique ci-dessus.
2 Ag+(aq)+ Cu(s)⇌ 2Ag(s) + Cu2+(aq)
Quelle est la différence entre la cellule électrolytique et la cellule galvanique ?
• Les cellules électrolytiques ont besoin d'une source d'énergie électrique externe pour fonctionner, mais les cellules galvaniques fonctionnent spontanément et émettent un courant électrique.
• Dans une cellule électrolytique, le sens du courant est opposé à celui des cellules galvaniques.
• Les réactions dans les électrodes sont inversées dans les deux types de cellules. C'est-à-dire que dans une cellule électrolytique, l'électrode d'argent est l'anode et l'électrode de cuivre est la cathode. Cependant, dans les cellules galvaniques, l'électrode de cuivre est l'anode et l'électrode d'argent est la cathode.
• Dans une cellule électrochimique, la cathode est positive et l'anode est négative. Dans une cellule électrolytique, la cathode est négative et l'anode est positive.
• Pour le fonctionnement des cellules électrolytiques, une tension plus élevée est nécessaire que les cellules galvaniques.
