电化学电池和电解电池的区别

主要区别 - 电化学电池与电解电池

电化学包括研究电子在发生化学过程的系统中的运动。在这里，化学反应可用于产生电流，或者电流可用于促进非自发化学反应的发生。在这两种方式中，都会发生电能转化为化学能或相反的情况。发生这些转换的系统称为电池，或者更准确地说，是电化学电池。有两种类型的电化学电池，称为伏打电池和电解电池。电化学电池和电解电池的主要区别在于 电化学电池不需要任何外部电流即可运行 然而 电解槽需要外部电流才能运行。

涵盖的关键领域

1.什么是电化学电池 – 定义、属性、工作原理 2.什么是电解槽 – 定义、属性、工作原理 三、电化学电池和电解电池有什么区别 – 主要差异的比较

关键词：阳极、阴极、电化学电池、电解、电解电池、原电池、氧化、还原、伏打电池

什么是电化学电池

电化学电池是一种可以通过自发化学反应产生电能的系统。该过程中涉及的化学反应称为氧化还原反应。氧化还原反应通过化学物质之间的电子转移而发生。氧化还原反应包括两个半反应：氧化反应和还原反应。氧化反应总是向系统释放电子，而还原反应从系统中获取电子。因此，两个半反应同时发生。

电化学电池有两种类型，即伏打（原）电池和电解电池。一个电化学电池由两个半电池组成。半反应发生在两个半电池中。在该电池中发生的化学反应会导致两个半电池之间的电位差积聚。

半电池应由电极和电解质组成。因此，一个完整的电化学电池由两个电极和两种电解质组成；有时，两个半电池可能使用相同的电解质。如果使用两种不同的电解质，则应使用盐桥以保持电解质之间的接触。它是通过使离子通过盐桥传输的通道来完成的。电子通过外部电路从一半电池流向另一半电池。这两个电极称为阳极和阴极。

氧化和还原反应分别发生在两个电极中。氧化反应发生在阳极，而还原反应发生在阴极。因此，电子在阳极产生并通过外部电路从阳极移动到阴极。盐桥通过将离子转移通过它以平衡电荷，从而有助于保持系统中性（电）。

让我们考虑以下电化学电池。

图 1：电化学电池

这里，阳极是 Zn（锌）电极，阴极是 Cu（铜）电极。氧化反应发生在锌电极中。在那里，金属锌被氧化成锌⁺² 离子。释放的电子通过外部导线。生产锌⁺² 离子被释放到溶液中。因此，锌电极会随着时间而溶解。还原反应发生在阴极附近。阴极是铜电极。在那里，来自外电路的电子被 Cu²⁺ 溶液中的离子并被还原成铜金属。因此，Cu电极的质量会随时间增加。通过外部导线的电子流可以测量为氧化还原反应产生的电流。这是电化学电池的典型结构。

反应

锌_(s) → 锌⁺²_(aq) + 2e

铜⁺²_(aq) + 2e → 铜_(s)

什么是电解槽

电解池是一种电化学电池，其中电能可用于引起化学反应的发生。换句话说，电能应该由外部来源提供。然后可以引发非自发反应。电解池最常用于化合物的电解。

电解池也由固体金属作为电极组成。有两个电极连接到外部电路。一个电极作为阳极，而另一个作为阴极。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。

外部电能供应（来自连接到两个电极的电池）提供通过阴极的电子流。然后这些电子进入电解液。然后，溶液中的阳离子聚集在阴极周围并获得穿过阴极的电子。因此，这些阳离子在阴极被还原。阴极中的电子排斥溶液中的阴离子。这些阴离子向阳极迁移。在那里，这些阴离子释放电子并被氧化。因此，阳极带正电荷，阴极带负电荷。

让我们考虑以下示例。

图 2：氯化铜溶液的电解

在上述电解槽中，电池向阴极和铜提供电子⁺² 离子聚集在阴极周围以从阴极带走电子。那么铜⁺² 离子被还原成铜金属并沉积在阴极上。然后氯^– 离子向阳极迁移并释放它们所拥有的多余电子。在那里，Cl 的氧化^– 发生形成氯_2(克).

反应

2Cl^–_(aq) → 氯_2(克) + 2e

铜⁺²_(aq) + 2e → 铜_(s)