Een elektrochemische cel is een apparaat met twee geleidende elektroden, een positieve en de andere negatieve, gemaakt van verschillende materialen (meestal metalen) en ondergedompeld in een elektrolyt, een chemische oplossing die positieve ionen van de negatieve elektrode doorlaat naar de positieve elektrode en een elektrische lading creëert. Batterij-eenheden kunnen er een of meer zijn.
In een elektrolytische cel worden chemische processen versneld door elektrische energie . Chemische energie wordt door de elektrolytische cel omgezet uit elektrische energie. Er bestaan twee verschillende soorten elektrolytische cellen.
Het zijn de elektrolytische cel en de galvanische of voltaïsche cel. Galvanische of voltaïsche cellen, die voorbeelden zijn van elektrochemische cellen, transformeren chemische energie in elektrische energie, en elektrolytische cellen doen het tegenovergestelde. Twee halve cellen vormen een elektrochemische cel. Een anode en een elektrolyt, die al dan niet hetzelfde kunnen zijn in de twee halve cellen, vormen elk van hen.
Wat zijn de belangrijkste onderdelen van een elektrochemische cel?
De essentiële onderdelen van een elektrochemische cel zijn:
elektrode
Dit zijn de vaste elektrische geleiders die je aantreft in elektrochemische cellen, gemaakt van uitstekende geleiders zoals metalen. Ze zijn er in twee varianten:
- anode: Het celgedeelte waar oxidatie plaatsvindt, wordt de anode genoemd.
- Kathode: Het gebied van de cel waar reductie plaatsvindt.
elektrolyt
Een elektrolyt is een stof die zich tussen de elektroden bevindt en die, wanneer opgelost in polaire oplosmiddelen zoals water, gemakkelijk bewegende ionen creëert die resulteren in een elektrisch geleidende oplossing.
Zoutbrug
De oxidatie- en reductiehelften van een elektrochemische cel zijn met elkaar verbonden door een zoutbrug , die het circuit sluit . De cel is gevuld met KCl en andere verzadigde zoutoplossingen.
De brug is nodig om de ionen van de oplossing tussen halve cellen te laten reizen, wat nodig is om de reactie te laten verlopen. Een voorbeeld van een zoutbrug zou filterpapier zijn dat is ondergedompeld in kaliumnitraat of natriumchlorideoplossing.
Lees ook: Wat is elektrodepositie?
Welke soorten elektrochemische cellen zijn er?
De meeste elektrochemische cellen vallen in een van de twee categorieën:
- Voltaïsche of galvanische cellen
- Elektrolytische cellen
Galvanische cel
Chemische energie wordt door galvanische cellen omgezet in elektrische energie. In een galvanische cel vinden spontane reacties plaats. Dit betekent dat redoxprocessen elektronen produceren.
De elektrode en kathode in een galvanische cel zijn elk negatief en positief geladen. Zoutbruggen en twee afzonderlijke secties of helften vormen een galvanische cel.
Elektrolytische cel
In een elektrolytische cel wordt elektrische energie omgezet in moleculaire energie . In een elektrolytische cel vinden niet-spontane redoxreacties plaats. Dit houdt in dat elektrische energie van externe bronnen wordt gebruikt om elektronen te produceren.
Dit type heeft een positief geladen anode en een negatief geladen kathode. Normaal gesproken heeft een elektrolytische cel slechts één kamer.
