Existem dois tipos de células eletroquímicas: células galvânicas - com processos redox espontâneos que permitem o fluxo contínuo de elétrons através do condutor, pelo qual a energia química é transformada em energia elétrica; e eletrolítica, onde as reações redox são influenciadas por uma fonte externa de corrente, onde a eletricidade é convertida em energia química.
As células galvânicas são sistemas nos quais a energia química é transformada em elétrica e, como resultado, é gerada corrente. Nas células galvânicas, a corrente direta é gerada como resultado do processo redox (redução da oxidação). O elemento galvânico consiste em duas meias células. A meia célula consiste no eletrólito e no eletrodo imerso nele. Entre essas meias-células, um contato deve ser fornecido, conectando o eletrólito com uma ponte de sal ou membrana semicondutora e conectando o eletrodo com o condutor. A separação do processo redox é explicada pelo comportamento dos eletrodos em relação ao eletrólito. A opção mais simples é que a meia célula seja formada por um eletrodo de metal imerso em um eletrólito contendo íons correspondentes ao eletrodo. O comportamento dos metais no eletrólito depende da reatividade do metal, ou seja, sua tendência a se dissolver.
A corrente elétrica através da célula eletroquímica pode ser iniciada de duas maneiras. O primeiro é conectar os eletrodos com um condutor em um circuito elétrico fechado. Ao fechar o circuito elétrico, é possível induzir espontaneamente reações do eletrodo nas duas fases do metal / eletrólito. Além disso, a energia da corrente é liberada às custas da energia de uma reação química espontânea. Uma célula que funciona dessa maneira é chamada de célula galvânica. Isso foi explicado acima. Outra maneira é fechar o circuito elétrico por ligação serial de uma fonte externa de corrente em oposição à tensão da célula, em que a tensão externa é maior que a força eletromotriz da célula. Ele dirige a corrente na direção oposta à direção do seu fluxo espontâneo através da célula. Por esse motivo, as reações dos eletrodos na célula devem ser contrárias à direção de seu fluxo espontâneo. Os processos forçados em uma célula eletroquímica sob a influência de uma fonte externa de corrente elétrica são chamados eletrólise, e a célula eletroquímica nesse modo de operação é chamada de célula eletrolítica.
Nas células galvânicas, existem processos redox espontâneos que permitem o fluxo contínuo de elétrons através do condutor, pelo qual a energia química é convertida em elétrica. Em uma célula eletrolítica, as reações redox ocorrem sob a influência de uma fonte externa, onde a eletricidade é convertida em energia química. As reações redox são não espontâneas.
As células galvânicas geram eletricidade com o auxílio de reações químicas. Nas células eletrolíticas, uma corrente elétrica é usada para o desenvolvimento de uma reação química, utilizando uma fonte externa ao longo do caminho.
As células galvânicas consistem em dois eletrodos diferentes imersos em soluções de seus íons que são separados por uma membrana semipermeável ou uma ponte de sal. As células eletrolíticas consistem em um recipiente eletrolítico no qual dois eletrodos são conectados a uma fonte de corrente contínua. O eletrólito pode ser uma solução fundida ou aquosa de algum sal, ácido ou alcali.
Nas células galvânicas, o ânodo é negativo e o cátodo é o eletrodo positivo. Nas células eletrolíticas, ocorre o contrário.
No caso de célula galvânica, a reação de oxidação ocorre no ânodo (eletrodo negativo), onde há um excesso de carga negativa. No cátodo, a reação de redução ocorre, induzindo um acúmulo positivo de carga. No caso de célula eletrolítica, uma fonte externa é usada para desencadear uma reação. No eletrodo negativo, os elétrons são empurrados para fora - de modo que a fase de redução ocorrerá no eletrodo negativo. No eletrodo positivo, a fase de oxidação ocorre - e este é o ânodo.
As células galvânicas são usadas como fonte de corrente elétrica e são mais comumente referidas como baterias ou acumuladores. As células eletrolíticas têm diferentes usos práticos, alguns deles produzindo gás hidrogênio e oxigênio para aplicações comerciais e industriais, galvanizando, extraindo metais puros de ligas e assim por diante.