原电池和电解槽的区别

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主要区别 – 原电池与电解电池

在物理化学中,电池是用于将化学物质与电联系起来的系统。换句话说,电池既可用于从化合物产生电流,也可用于施加电流以完成化学反应。原电池和电解电池是此类电池的良好示例。原电池也称为 电化学电池.这两种电池都包含由能够导电的离子和电极组成的溶液,以测量该溶液的电位。原电池和电解池的主要区别在于 原电池将化学能转化为电能,而电解池将电能转化为化学能。

涵盖的关键领域

1. 什么是原电池 – 定义、技术说明 2.什么是电解槽 – 定义、技术说明 3.原电池和电解槽有什么区别 – 主要差异的比较

关键词:电化学电池,电极,电解质,电解电池,原电池

什么是原电池

原电池是一种电化学电池,可以借助化学反应产生电能。这种化学反应是氧化还原反应,包括同时发生的氧化反应和还原反应。但是这些氧化和还原反应是在两种不同的溶液中进行的。

通常,一个电池由两个半电池组成。每个半电池由浸入溶液中的电极组成,该溶液含有对应于该电极的金属盐。两个半电池通过电线相互连接。两种溶液通过盐桥相互连接。

原电池由浸入两种溶液中的两个金属电极组成。每个金属电极都浸入含有每种金属溶解盐的溶液中。例如,如果两个金属电极是铜和锌,则可以将铜电极浸入硫酸铜溶液中,而将锌电极浸入硫酸锌溶液中。有时,这两种解决方案彼此完全分开。这两种溶液通过盐桥连接。但有时,这两种溶液是从多孔圆盘中分离出来的。然后离子可以穿过这些孔。

图 1:原电池

两个电极通过一根导线在外部相互连接。这条线可以连接到电压表,以测量和控制电池的电位。锌金属很容易失去电子。因此,锌电极的锌原子可以释放电子,成为带正电的阳离子。那么这些锌+2 离子被释放到电极浸入的溶液中。这会导致锌电极的质量减少。

锌原子释放的电子通过外电路移动到铜溶液中。溶液中的铜离子可以得到这些电子,变成铜原子。这些铜原子沉积在铜电极上。因此,增加了铜电极的质量。同样,系统中发生的化学反应会导致通过外部电线产生电流。因此,众所周知,原电池将化学能转化为电能。这里阳极为负,阴极为正,因为氧化反应发生在阳极,还原反应发生在阴极。

什么是电解槽

电解池是使用电流进行化学反应的电池。在这些电池中使用电流以获得非自发反应。这与原电池相反。原电池中发生的自发氧化还原反应可以通过在电解池中施加电压来逆转。

电解槽完成的过程称为电解。电解槽的阳极带正电,阴极带负电。氧化反应发生在阴极,而还原反应发生在阳极。

图 2:电解槽

例如,如果我们使用Zn电极和Cu电极,我们可以通过施加合适的电压来获得上述相反的过程。然后 Zn 将沉积在 Zn 电极上,Cu 电极将通过氧化减少其质量。然而,在电解槽中,两个电极浸入同一种电解液中。

原电池和电解槽的区别

定义

原电池: 原电池是一种电化学电池,可以在化学反应的帮助下产生电能。

电解槽: 电解池是一种使用电流进行化学反应的电池。

技术

原电池: 原电池将化学能转化为电能。

电解槽: 电解槽将电能转化为化学能。

化学反应

原电池: 在原电池中,会发生自发反应。

电解槽: 在电解池中,会发生非自发反应。

阳极和阴极

原电池: 在原电池中,阳极带负电,阴极带正电。

电解槽: 在电解槽中,阳极带正电,阴极带负电。

结论

原电池和电解池是用于将电与化合物联系起来的系统。这些细胞可以将化学能转化为电能或将电能转化为化学能。原电池和电解电池之间的主要区别在于,原电池将化学能转化为电能,而电解池将电能转化为化学能。

参考:

1. “电解池”。化学 LibreTexts,Libretexts,2016 年 7 月 21 日,可在此处获取。 2017 年 9 月 20 日访问。 “电解池。”超物理学,可在此处获得。 2017 年 9 月 20 日访问。组,H2T13 化学。 “化学。”电解电池与原电池,1970 年 1 月 1 日,可在此处获得。 2017 年 9 月 20 日访问。

图片提供:

1. “原电池标记”。原始上传者是英文维基教科书的 Elo 1219 – 通过 Commons Wikimedia2 从 en.wikibooks 转移到 Commons (CC BY 3.0)。 “化学原理图 1.9” 最初的上传者是英文 Wikibooks 的 Elo 1219 – 从 en.wikibooks 转移到 Commons。 (CC BY 3.0)通过Commons Wikimedia

原电池和电解槽的区别