Differenza tra cellule di Daniell e cellule galvaniche

Differenza principale - cellula di Daniell contro cella galvanica

Una cella elettrochimica è un dispositivo in grado di generare elettricità dalle reazioni chimiche o di facilitare una reazione chimica con l'elettricità. Queste cellule sono composte da due mezze cellule. C'è un elettrodo e un elettrolita per ogni semicella. Talvolta entrambi gli elettrodi sono collocati nello stesso contenitore, ma i due elettroliti vengono separati tramite una barriera porosa. La cellula di Daniell e la cella galvanica sono esempi di celle elettrochimiche. Una cellula di Daniell è un tipo di cella elettrochimica composta da elettrodi di rame e di zinco. Una cella galvanica è una cella elettrochimica che utilizza l'energia elettrica generata da reazioni redox spontanee. La principale differenza tra cella Daniell e cella galvanica è quella La cella Daniell utilizza solo rame e zinco come elettrodi mentre una cella galvanica può avere una varietà di metalli come elettrodi.

Aree chiave coperte

1. Che cos'è una cella Daniell
      - Definizione, come funziona
2. Cos'è una cella galvanica
      - Definizione, come funziona
3. Quali sono le somiglianze tra cellule di Daniell e cellule galvaniche
      - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra cellule di Daniell e cellule galvaniche
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: rame, cellula di Daniell, cella elettrochimica, elettrodo, elettrolita, cella galvanica, semicella, ossidazione, reazioni redox, riduzione, cella voltica, zinco

Che cos'è una cella Daniell

La cellula di Daniell è un tipo di cellula elettrochimica composta da un elettrodo di rame e un elettrodo di zinco immersi nel solfato di rame (II) e solfato di zinco, rispettivamente. Pertanto, questa cella utilizza due elettroliti. Un elettrolita è una sostanza che può separarsi in ioni quando si scioglie in acqua. Questi ioni sono in grado di condurre elettricità attraverso la soluzione acquosa di tale sostanza.

Una mezza cellula della cellula di Daniell è composta da un elettrodo di rame immerso in una soluzione di solfato di rame (II) e l'altra metà è composta da un elettrodo di zinco immerso in una soluzione di solfato di zinco. Esiste una reazione redox che fornisce elettroni per la conduttività elettrica. Lo zinco è usato come anodo. Il rame è il catodo. Le due mezze reazioni sono riportate di seguito.

Anodo: Zn_(S)   → Zn⁺²_(Aq)   +   2e

Catodo: Cu⁺²_(Aq)   + 2e → Cu_(S)

Nell'anodo, lo zinco viene ossidato nello ione di zinco (II). Nel catodo, lo ione rame (II) viene ridotto a rame. La reazione totale può essere data come di seguito.

Zn_(S)    +    Cu⁺²_(Aq)       → Zn⁺²_(Aq)     +     Cu_(S)

Figura 1: Schema schematico della cella di Daniell

Per la semplice dimostrazione della cella, i due elettroliti sono separati l'uno dall'altro, e un ponte salino è usato per il movimento degli ioni. Il ponte salino è riempito con un composto che non interferisce con la reazione redox che si verifica nella cellula. Ma in una vera cella di Daniell viene utilizzata una barriera porosa per separare le due soluzioni elettrolitiche. Questa barriera porosa non può controllare il movimento degli ioni di rame in solfato di zinco e viceversa. Questo rende impossibile ricaricare.

Cos'è una cella galvanica

La cella galvanica è un tipo di cella elettrochimica che utilizza reazioni redox spontanee per generare energia elettrica. Questo è anche chiamato a cella voltaica. La cella è composta da due mezze celle. Ogni semicella è composta da un elettrodo e un elettrolita. L'elettrodo è immerso nella soluzione elettrolitica. A volte questi elettroliti sono completamente separati, ma altre volte sono separati solo da una barriera porosa. Quando gli elettroliti sono completamente separati, viene utilizzato un ponte salino per mantenere il movimento degli ioni tra i due elettroliti.

Figura 2: un esempio di cella galvanica

Gli elettrodi e gli elettroliti vengono scelti considerando se sono spontanei o meno. Questo può essere trovato teoricamente calcolando i potenziali degli elettrodi di ciascuna semicella. Tuttavia, una semicella dovrebbe mostrare ossidazione mentre un'altra semicella dovrebbe mostrare una reazione di riduzione. L'ossidazione si verifica sull'anodo mentre la riduzione avviene sul catodo. Poiché una cella galvanica (voltaica) utilizza l'energia rilasciata durante una reazione redox spontanea per generare elettricità, le celle galvaniche sono utilizzate come fonti di energia elettrica. Producono corrente continua.

Somiglianze tra cellule di Daniell e cellule galvaniche

• Entrambi sono esempi di celle elettrolitiche.
• Entrambi sono composti da mezze cellule composte da elettrodi ed elettroliti.
• Gli elettroliti possono essere completamente separati o separati da una membrana porosa.

Differenza tra cellule di Daniell e cellule galvaniche

Definizione

Daniell Cell: La cellula di Daniell è un tipo di cella elettrochimica composta da un elettrodo di rame e un elettrodo di zinco immersi rispettivamente in solfato di rame (II) e solfato di zinco.

Cella galvanica: La cella galvanica è un tipo di cella elettrochimica che utilizza reazioni redox spontanee per generare energia elettrica.

Anodo

Daniell Cell: L'anodo della cella Daniell è un elettrodo di zinco.

Cella galvanica: L'anodo della cella galvanica è un metallo che può essere ossidato.

catodico

Daniell Cell: Il catodo della cella di Daniell è un elettrodo di rame.

Cella galvanica: Il catodo della cella galvanica è un metallo che può essere ridotto.

elettroliti

Daniell Cell: Gli elettroliti utilizzati per la cellula di Daniell sono solfato di rame (II) e solfato di zinco.

Cella galvanica: Gli elettroliti utilizzati per la cella galvanica sono i sali dei metalli di ciascun elettrodo.

Conclusione

Sia la cella di Daniell che la cella galvanica sono celle elettrochimiche. Queste cellule usano reazioni redox spontanee per la generazione di energia elettrica. Questa energia prodotta può essere utilizzata per un lavoro esterno da eseguire. La differenza principale tra cella Daniell e cella galvanica è che la cella Daniell utilizza solo rame e zinco come elettrodi mentre una cella galvanica può avere una varietà di metalli come elettrodi.

Riferimenti:

1. "Celle elettrochimiche". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 18 aprile 2017, disponibile qui.
2. Helmenstine, Ph.D. Anna Maria. "Come funzionano le celle elettrochimiche." ThoughtCo, disponibile qui.
3. "Cella di Daniell." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 15 ottobre 2017, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Daniell cell" di Antimoni - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia (Relabeled)
2. "Cellula galvanica senza etichetta" di Hazmat2 - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia (Etichetta)