Ključna razlika između galvanske ćelije i koncentracijske ćelije je u tome što galvanska ćelija može, ali i ne mora imati dvije polućelije istog sastava, dok koncentracijska ćelija ima dvije polućelije istog sastava.
I galvanska ćelija i koncentracijska ćelija su elektrohemijske ćelije. Elektrohemijska ćelija je uređaj koji može proizvesti električnu energiju pomoću hemijske reakcije ili dovesti do hemijske reakcije pomoću struje.
Šta je galvanska ćelija?
Galvanska ćelija je vrsta elektrohemijske ćelije koja koristi spontane redoks reakcije za generisanje električne energije. Sinonim za ovu ćeliju je voltaična ćelija. Ćelija sadrži dvije polućelije koje mogu biti istog ili različitog sastava. Svaka polućelija sadrži elektrodu i elektrolit. Elektrodu treba uroniti u elektrolitičku otopinu. Ponekad su ovi elektroliti potpuno odvojeni, ali ponekad su odvojeni samo poroznom barijerom. Kada su elektroliti potpuno razdvojeni, trebamo koristiti slani most kako bismo održali kretanje jona između dva elektrolita.
Slika 01: Jednostavna galvanska ćelija
U pripremi ove ćelije, moramo uzeti u obzir da li su elektrode i elektroliti spontani ili ne. Teoretski to možemo pronaći izračunavanjem elektrodnih potencijala svake polovine ćelije. Međutim, jedna polovina ćelije treba da pokaže oksidaciju, dok druga polovina ćelije treba da pokaže reakciju redukcije. Oksidacija se dešava na anodi, dok se redukcija dešava na katodi. Budući da galvanska (voltaična) ćelija koristi energiju oslobođenu tokom spontane redoks reakcije za proizvodnju električne energije, galvanske ćelije su važne kao izvor električne energije. Oni proizvode jednosmernu struju.
Šta je koncentraciona ćelija?
Koncentraciona ćelija je vrsta galvanske ćelije u kojoj su dve polućelije ćelije slične po sastavu. Stoga kažemo da su dvije polućelije ekvivalentne. Razlikuju se samo po koncentraciji. Napon koji proizvodi ova ćelija je vrlo mali jer ova ćelija teži da postigne ravnotežno stanje. Ravnoteža dolazi kada koncentracije dvije polućelije postanu jednake.
Koncentracione ćelije proizvode električnu energiju smanjenjem termodinamičke slobodne energije sistema. Budući da je sastav polućelija sličan, javlja se ista reakcija, ali u suprotnim smjerovima. Ovaj proces povećava koncentraciju ćelije niže koncentracije i smanjuje koncentraciju ćelije veće koncentracije. Kako struja teče, stvara se toplotna energija. Ćelija apsorbuje ovu energiju kao toplotu. Postoje dvije vrste ćelija koncentracije, kako slijedi:
- Ćelija za koncentraciju elektrolita – elektrode se sastoje od iste supstance, a polovice ćelija sadrže isti elektrolit sa različitim koncentracijama
- Ćelija za koncentraciju elektroda – dvije elektrode (iste supstance) različitih koncentracija su umočene u isti elektrolit
Koja je razlika između galvanske ćelije i koncentracijske ćelije?
Galvanska ćelija je vrsta elektrohemijske ćelije koja koristi spontane redoks reakcije za generisanje električne energije. Koncentraciona ćelija je, s druge strane, vrsta galvanske ćelije u kojoj su dve polućelije ćelije slične po sastavu. Stoga je ključna razlika između galvanske ćelije i koncentracijske ćelije u tome što galvanska ćelija može, ali i ne mora imati dvije polovične ćelije sa istim sastavom, dok koncentracijska ćelija ima dvije polućelije sa istim sastavom.
Štaviše, elektrode galvanske ćelije mogu biti napravljene ili od iste supstance ili od različitih supstanci, dok su elektrode koncentracione ćelije napravljene od iste supstance sa ili istom koncentracijom ili različitim koncentracijama. Osim toga, galvanske ćelije imaju isti elektrolit ili različite elektrolite u dvije polućelije, dok koncentracione ćelije imaju isti elektrolit sa ili istom koncentracijom ili različitim koncentracijama.
Infografika ispod sažima razliku između galvanske ćelije i koncentracijske ćelije.
Sažetak – Galvanska ćelija protiv koncentracijske ćelije
Galvanska ćelija je vrsta elektrohemijske ćelije koja koristi spontane redoks reakcije za generisanje električne energije. Koncentraciona ćelija je vrsta galvanske ćelije u kojoj su dve polućelije ćelije slične po sastavu. Stoga je ključna razlika između galvanske ćelije i koncentracijske ćelije u tome što galvanska ćelija može, ali i ne mora imati dvije polovične ćelije istog sastava, dok koncentracijska ćelija ima dvije polućelije sa istim sastavom.
