Hvordan galvaniske eller voltaiske celler fungerer

Oksidasjonsreduksjons- eller redoksreaksjoner finner sted i elektrokjemiske celler. Det er to typer elektrokjemiske celler. Spontane reaksjoner forekommer i galvaniske (voltaiske) celler; ikke-spontane reaksjoner forekommer i elektrolytiske celler. Begge celletyper inneholder elektroder hvor oksidasjons- og reduksjonsreaksjoner oppstår. Oksidasjon skjer ved elektroden kalt anode og reduksjon skjer ved elektroden som kalles katoden.

Anoden til en elektrolytisk celle er positiv (katode er negativ) siden anoden tiltrekker seg anioner fra løsningen. Imidlertid er anoden til en galvanisk celle negativt ladet, siden den spontane oksidasjonen ved anoden er kilde av cellens elektroner eller negativ ladning. Katoden til en galvanisk celle er den positive terminalen. I både galvaniske og elektrolytiske celler foregår oksidasjon ved anoden og elektroner strømmer fra anoden til katoden.

Redoksreaksjonen i en galvanisk celle er en spontan reaksjon. Av denne grunn blir galvaniske celler ofte brukt som batterier. Galvaniske cellereaksjoner leverer energi som brukes til å utføre arbeid. Energien utnyttes ved å plassere oksidasjons- og reduksjonsreaksjoner i separate beholdere, forbundet med et apparat som lar elektroner strømme. En vanlig galvanisk celle er Daniell-cellen.

instagram viewer

Redoksreaksjonen i en elektrolytisk celle er ikke-spontan. Elektrisk energi er nødvendig for å indusere elektrolysereaksjonen. Et eksempel på en elektrolytisk celle er vist nedenfor, hvor smeltet NaCl blir elektrolysert for å danne flytende natrium- og klorgass. Natriumionene vandrer mot katoden, hvor de reduseres til natriummetall. Tilsvarende vandrer kloridioner til anoden og oksideres for å danne klorgass. Denne typen celler brukes til å produsere natrium og klor. Klorgassen kan samles rundt cellen. Natriummetallet er mindre tett enn det smeltede saltet og fjernes når det flyter til toppen av reaksjonsbeholderen.

instagram story viewer