เซลล์ไฟฟ้าเคมีกับเซลล์อิเล็กโทรไลต์
ในการเกิดออกซิเดชันเคมีไฟฟ้า ปฏิกิริยารีดักชันมีบทบาทสำคัญ ในปฏิกิริยารีดักชันออกซิเดชัน อิเล็กตรอนจะถูกถ่ายโอนจากสารตั้งต้นหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่ง สารที่รับอิเล็กตรอนเรียกว่าตัวรีดิวซ์โดยที่สารที่ให้อิเล็กตรอนเรียกว่าตัวออกซิไดซ์ ตัวรีดิวซ์มีหน้าที่ในการลดสารตั้งต้นอื่นในขณะที่ทำปฏิกิริยาออกซิเดชัน และสำหรับตัวออกซิไดซ์ก็กลับกัน ปฏิกิริยาเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสองปฏิกิริยาครึ่ง เพื่อแสดงออกซิเดชันและการลดลงที่แยกจากกัน ดังนั้นจึงแสดงจำนวนอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่เข้าหรือออก
เซลล์ไฟฟ้าเคมี
เซลล์ไฟฟ้าคือการรวมกันของตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดซ์ซึ่งแยกออกจากกันทางกายภาพ โดยปกติแล้วการแยกจะทำโดยสะพานเกลือ แม้ว่าเซลล์ทั้งสองจะถูกแยกออกจากกัน แต่ครึ่งเซลล์ก็มีการสัมผัสกันทางเคมี เซลล์อิเล็กโทรไลต์และเซลล์กัลวานิกเป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีสองประเภท ในเซลล์อิเล็กโทรไลต์และเซลล์กัลวานิก ปฏิกิริยาการลดออกซิเดชันกำลังเกิดขึ้น ดังนั้นในเซลล์ไฟฟ้าเคมีจะมีอิเล็กโทรดสองขั้วที่เรียกว่าแอโนดและแคโทด อิเล็กโทรดทั้งสองเชื่อมต่อภายนอกด้วยโวลต์มิเตอร์ที่มีความทนทานสูง ดังนั้นกระแสจะไม่ส่งผ่านระหว่างอิเล็กโทรด โวลต์มิเตอร์นี้ช่วยรักษาแรงดันไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ปฏิกิริยาออกซิเดชันเกิดขึ้นที่ขั้วบวก และปฏิกิริยารีดักชันเกิดขึ้นที่ขั้วลบ อิเล็กโทรดถูกแช่ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์แยกต่างหาก โดยปกติ สารละลายเหล่านี้เป็นสารละลายไอออนิกที่เกี่ยวข้องกับชนิดของอิเล็กโทรดตัวอย่างเช่น อิเล็กโทรดทองแดงแช่ในสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตและอิเล็กโทรดเงินแช่ในสารละลายซิลเวอร์คลอไรด์ วิธีแก้ปัญหาเหล่านี้แตกต่างกัน จึงต้องแยกจากกัน วิธีที่พบมากที่สุดในการแยกพวกมันคือสะพานเกลือ ในเซลล์ไฟฟ้าเคมี พลังงานศักย์ของเซลล์จะถูกแปลงเป็นกระแสไฟฟ้า ซึ่งเราสามารถใช้ในการจุดหลอดไฟหรือทำงานด้านไฟฟ้าอื่นๆ
เซลล์อิเล็กโทรไลต์
นี่คือเซลล์ซึ่งใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อทำลายสารประกอบเคมี หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง เพื่อทำอิเล็กโทรไลซิส ดังนั้นเซลล์อิเล็กโทรไลต์จึงต้องการแหล่งพลังงานไฟฟ้าภายนอกสำหรับการทำงาน ตัวอย่างเช่น หากเราใช้ทองแดงและเงินเป็นอิเล็กโทรดสองขั้วในเซลล์ เงินจะเชื่อมต่อกับขั้วบวกของแหล่งพลังงานภายนอก (แบตเตอรี่) ทองแดงเชื่อมต่อกับขั้วลบ เนื่องจากขั้วลบเป็นอิเลคตรอนที่อุดมไปด้วย อิเล็กตรอนจึงไหลจากที่นั่นไปยังอิเล็กโทรดทองแดงทองแดงจึงลดลง ที่อิเล็กโทรดสีเงิน จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน และปล่อยอิเล็กตรอนไปยังขั้วบวกที่ขาดอิเล็กตรอนของแบตเตอรี่ ต่อไปนี้เป็นปฏิกิริยาโดยรวมที่เกิดขึ้นในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ซึ่งมีอิเล็กโทรดทองแดงและเงิน
2Ag(s)+ Cu2+ (aq)⇌2 Ag+ (aq)+ Cu(s)
เซลล์ไฟฟ้าเคมีและเซลล์อิเล็กโทรไลต์ต่างกันอย่างไร
• เซลล์อิเล็กโทรไลติกเป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีชนิดหนึ่ง
• เซลล์อิเล็กโทรไลต์ต้องการกระแสไฟภายนอกในการทำงาน แต่เซลล์ไฟฟ้าเคมี พลังงานศักย์ของเซลล์จะถูกแปลงเป็นกระแสไฟฟ้า ดังนั้นในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ กระบวนการที่อิเล็กโทรดจึงไม่เกิดขึ้นเอง
• ในเซลล์ไฟฟ้าเคมี แคโทดเป็นบวก และแอโนดเป็นลบ ในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ แคโทดเป็นลบ และแอโนดเป็นบวก