Ogniwo elektrochemiczne to urządzenie z dwiema przewodzącymi elektrodami – jedną dodatnią i drugą ujemną – wykonanymi z różnych materiałów (zwykle metali) i zanurzonymi w elektrolicie, roztworze chemicznym, który umożliwia przepływanie jonów dodatnich z elektrody ujemnej do elektrody dodatniej i tworzenie ładunku elektrycznego. Jednostki baterii mogą być jedną lub większą liczbą.
W ogniwie elektrolitycznym procesy chemiczne są przyspieszane przez energię elektryczną . Energia chemiczna jest przez nie przekształcana z energii elektrycznej. Istnieją dwa rodzaje ogniw elektrolitycznych.
Są to ogniwo elektrolityczne i ogniwo galwaniczne lub galwaniczne. Ogniwa galwaniczne lub galwaniczne, które są przykładami ogniw elektrochemicznych, przekształcają energię chemiczną w energię elektryczną, a ogniwa elektrolityczne robią odwrotnie. Dwa półogniwa tworzą ogniwo elektrochemiczne. Anoda i elektrolit, które mogą być takie same lub nie w dwóch półogniwach, tworzą każde z nich.
Jakie są główne części ogniwa elektrochemicznego?
Podstawowymi częściami ogniwa elektrochemicznego są:
Elektroda
Są to stałe przewodniki elektryczne występujące w ogniwach elektrochemicznych wykonanych z doskonałych przewodników, takich jak metale. Występują w dwóch odmianach:
- Anoda: Część ogniwa, w której zachodzi utlenianie, nazywana jest anodą.
- Katoda: Obszar komórki, w którym zachodzi redukcja.
Elektrolit
Elektrolit to substancja znajdująca się między elektrodami, która po rozpuszczeniu w rozpuszczalnikach polarnych, np. w wodzie, tworzy łatwo poruszające się jony , co skutkuje powstaniem roztworu przewodzącego prąd elektryczny.
Most solny
Połówki utleniania i redukcji w ogniwie elektrochemicznym są połączone mostkiem solnym , zamykając obwód . Ogniwo jest wypełnione KCl i innymi nasyconymi roztworami soli.
Mostek jest niezbędny, aby jony roztworu mogły przemieszczać się między półogniwami, co jest konieczne do zajścia reakcji. Ilustracją mostka solnego może być bibuła filtracyjna zanurzona w roztworze azotanu potasu lub chlorku sodu.
Przeczytaj także: Czym jest elektroosadzanie?
Jakie są rodzaje ogniw elektrochemicznych?
Większość ogniw elektrochemicznych można podzielić na dwie kategorie:
- Ogniwa galwaniczne
- Ogniwa elektrolityczne
Ogniwo galwaniczne
Energia chemiczna jest przekształcana w energię elektryczną w ogniwach galwanicznych. W ogniwach galwanicznych zachodzą reakcje spontaniczne. Oznacza to, że procesy redoks wytwarzają elektrony.
Elektroda i katoda w ogniwie galwanicznym są naładowane ujemnie i dodatnio. Mostki solne i dwie odrębne sekcje lub połówki tworzą ogniwo galwaniczne.
Ogniwo elektrolityczne
W ogniwie elektrolitycznym energia elektryczna jest przekształcana w energię molekularną . W ogniwie elektrolitycznym zachodzą niespontaniczne reakcje redoks. Oznacza to, że energia elektryczna ze źródeł zewnętrznych jest wykorzystywana do wytwarzania elektronów.
Ten typ ma dodatnio naładowaną anodę i ujemnie naładowaną katodę. Zazwyczaj ogniwo elektrolityczne ma tylko jedną komorę.
