Het belangrijkste verschil tussen galvanische cel en concentratiecel is dat een galvanische cel al dan niet de twee halve cellen met dezelfde samenstelling kan hebben, terwijl een concentratiecel twee halve cellen met dezelfde samenstelling heeft.
Zowel de galvanische cel als de concentratiecel zijn elektrochemische cellen. Een elektrochemische cel is een apparaat dat elektriciteit kan opwekken met behulp van een chemische reactie of een chemische reactie kan laten plaatsvinden met behulp van elektriciteit.
Wat is een galvanische cel?
Een galvanische cel is een type elektrochemische cel die spontane redoxreacties gebruikt om elektrische energie op te wekken. Een synoniem voor deze cel is voltaïsche cel. De cel bevat twee halve cellen die zowel van dezelfde samenstelling als van verschillende samenstelling kunnen zijn. Elke halve cel bevat een elektrode en een elektrolyt. De elektrode moet worden ondergedompeld in de elektrolytische oplossing. Soms zijn deze elektrolyten volledig gescheiden, maar soms worden ze alleen gescheiden door een poreuze barrière. Wanneer de elektrolyten volledig zijn gescheiden, moeten we een zoutbrug gebruiken om de beweging van ionen tussen de twee elektrolyten te behouden.
Figuur 01: Eenvoudige galvanische cel
Bij het voorbereiden van deze cel moeten we overwegen of de elektroden en elektrolyten spontaan zijn of niet. We kunnen het theoretisch vinden door de elektrodepotentialen van elke halve cel te berekenen. De ene cel moet echter oxidatie vertonen, terwijl de andere halve cel een reductiereactie moet vertonen. Oxidatie vindt plaats aan de anode, terwijl reductie plaatsvindt aan de kathode. Aangezien een galvanische (voltaïsche) cel de energie die vrijkomt bij een spontane redoxreactie gebruikt om elektriciteit op te wekken, zijn galvanische cellen belangrijk als bron van elektrische energie. Ze produceren gelijkstroom.
Wat is een concentratiecel?
Concentratiecel is een type galvanische cel waarin de twee halve cellen van de cel qua samenstelling vergelijkbaar zijn. Daarom zeggen we dat de twee halve cellen equivalent zijn. Ze verschillen alleen in concentratie. De spanning die door deze cel wordt geproduceerd, is erg klein, omdat deze cel de neiging heeft een evenwichtstoestand te bereiken. Het evenwicht komt wanneer de concentraties van de twee halve cellen gelijk worden.
De concentratiecel produceert elektriciteit via reductie van thermodynamische vrije energie van het systeem. Omdat de samenstelling van de halve cellen vergelijkbaar is, vindt dezelfde reactie plaats, maar in tegengestelde richtingen. Dit proces verhoogt de concentratie van de cel met de lagere concentratie en verlaagt de concentratie van de cel met de hogere concentratie. Terwijl de elektriciteit stroomt, wordt thermische energie opgewekt. De cel neemt deze energie op als warmte. Er zijn twee soorten concentratiecellen:
- Elektrolytconcentratiecel – de elektroden bestaan uit dezelfde stof en de halve cellen bevatten dezelfde elektrolyt met verschillende concentraties
- Elektrodeconcentratiecel – twee elektroden (van dezelfde stof) met verschillende concentraties worden in dezelfde elektrolyt gedompeld
Wat is het verschil tussen galvanische cel en concentratiecel?
Een galvanische cel is een type elektrochemische cel die spontane redoxreacties gebruikt om elektrische energie op te wekken. Een concentratiecel daarentegen is een type galvanische cel waarin de twee halve cellen van de cel qua samenstelling vergelijkbaar zijn. Daarom is het belangrijkste verschil tussen galvanische cel en concentratiecel dat galvanische cel al dan niet de twee halve cellen met dezelfde samenstelling kan hebben, terwijl de concentratiecel twee halve cellen heeft met dezelfde samenstelling.
Bovendien kunnen de elektroden van de galvanische cel gemaakt zijn van dezelfde stof of verschillende stoffen, terwijl de elektroden van de concentratiecel gemaakt zijn van dezelfde stof met dezelfde concentratie of verschillende concentraties. Daarnaast hebben galvanische cellen dezelfde elektrolyt of verschillende elektrolyten in twee halve cellen, terwijl concentratiecellen dezelfde elektrolyt hebben met dezelfde concentratie of verschillende concentraties.
De onderstaande infographic vat het verschil tussen galvanische cel en concentratiecel samen.
Samenvatting – Galvanische cel versus concentratiecel
Een galvanische cel is een type elektrochemische cel die spontane redoxreacties gebruikt om elektrische energie op te wekken. Concentratiecel is een type galvanische cel waarin de twee halve cellen van de cel qua samenstelling vergelijkbaar zijn. Daarom is het belangrijkste verschil tussen galvanische cel en concentratiecel dat galvanische cel al dan niet de twee halve cellen met dezelfde samenstelling kan hebben, terwijl concentratiecel twee halve cellen heeft met dezelfde samenstelling.
