Células Eletrolíticas vs Galvânicas
As células eletrolíticas e galvânicas são dois tipos de células eletroquímicas. Nas células eletrolíticas e galvânicas, as reações de oxidação-redução estão ocorrendo. Em uma célula, existem dois eletrodos chamados ânodo e cátodo. A reação de oxidação ocorre no ânodo e a reação de redução ocorre no cátodo. Os eletrodos são imersos em soluções eletrolíticas separadas. Normalmente, essas soluções são soluções iônicas relacionadas ao tipo de eletrodo. Por exemplo, eletrodos de cobre são imersos em soluções de sulfato de cobre e eletrodos de prata são imersos em solução de cloreto de prata. Essas soluções são diferentes; portanto, eles têm que ser separados. A maneira mais comum de separá-los é uma ponte salina.
O que é uma célula eletrolítica?
Esta é uma célula que usa uma corrente elétrica para quebrar compostos químicos, ou seja, para fazer uma eletrólise. Portanto, as células eletrolíticas precisam de uma fonte externa de energia elétrica para operação. Por exemplo, se tomarmos o cobre e a prata como os dois eletrodos da célula, a prata é conectada ao terminal positivo de uma fonte de energia externa (uma bateria). O cobre está conectado ao terminal negativo. Como o terminal negativo é rico em elétrons, os elétrons fluem do terminal para o eletrodo de cobre. Assim, o cobre é reduzido. No eletrodo de prata, ocorre uma reação de oxidação e os elétrons liberados são entregues ao terminal positivo deficiente de elétrons da bateria. A seguir está a reação geral que ocorre em uma célula eletrolítica que possui eletrodos de cobre e prata.
2Ag(s) + Cu2+(aq)⇌ 2 Ag+(aq) + Cu(s)
O que é uma célula galvânica?
Células galvânicas ou voltaicas armazenam energia elétrica. As baterias são feitas de uma série de células galvânicas para produzir uma tensão mais alta. As reações nos dois eletrodos nas células galvânicas tendem a ocorrer espontaneamente. Quando as reações estão ocorrendo, há um fluxo de elétrons do ânodo para o cátodo através de um condutor externo. Por exemplo, se os dois eletrodos são de prata e cobre em uma célula galvânica, o eletrodo de prata é positivo em relação ao eletrodo de cobre. O eletrodo de cobre é o ânodo, e sofre reação de oxidação e libera elétrons. Esses elétrons vão para o cátodo de prata através do circuito externo. Assim, o cátodo de prata sofre reação de redução. Uma diferença de potencial é gerada entre os dois eletrodos que permitem o fluxo de elétrons. A seguir está a reação celular espontânea da célula galvânica acima.
2 Ag+(aq)+ Cu(s)⇌ 2Ag(s) + Cu2+(aq)
Qual é a diferença entre célula eletrolítica e célula galvânica?
• As células eletrolíticas precisam de uma fonte de energia elétrica externa para funcionar, mas as células galvânicas operam espontaneamente e emitem uma corrente elétrica.
• Em uma célula eletrolítica, a direção da corrente é oposta à das células galvânicas.
• As reações nos eletrodos são inversas em ambos os tipos de células. Ou seja, em uma célula eletrolítica, o eletrodo de prata é o ânodo e o eletrodo de cobre é o cátodo. No entanto, em células galvânicas, o eletrodo de cobre é o ânodo e o eletrodo de prata é o cátodo.
• Em uma célula eletroquímica, o cátodo é positivo e o ânodo é negativo. Em uma célula eletrolítica, o cátodo é negativo e o ânodo é positivo.
• Para o funcionamento de células eletrolíticas, é necessária uma tensão mais alta do que as células galvânicas.
