Diferença entre célula galvânica e célula de concentração

o diferença chave entre a célula galvânica e a célula de concentração é que um célula galvânica pode ou não ter as duas meias células com a mesma composição, enquanto uma célula de concentração tem duas meias células com a mesma composição.

Tanto a célula galvânica quanto a célula de concentração são células eletroquímicas. Uma célula eletroquímica é um dispositivo que pode gerar eletricidade usando uma reação química ou fazer com que uma reação química ocorra usando eletricidade.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é célula galvânica
3. O que é célula de concentração
4. Comparação lado a lado - célula galvânica versus célula de concentração em forma de tabela
5. Resumo

O que é uma célula galvânica?

Uma célula galvânica é um tipo de célula eletroquímica que usa reações redox espontâneas para gerar energia elétrica. Um sinônimo para essa célula é célula voltaica. A célula contém duas meias células que podem ser da mesma composição ou de diferentes composições. Cada meia célula contém um eletrodo e um eletrólito. O eletrodo deve ser imerso na solução eletrolítica. Às vezes, esses eletrólitos são completamente separados, mas outras vezes são separados apenas por uma barreira porosa. Quando os eletrólitos são completamente separados, precisamos usar uma ponte de sal para manter o movimento de íons entre os dois eletrólitos.

Figura 01: Célula galvânica simples

Ao preparar esta célula, precisamos considerar se os eletrodos e eletrólitos são espontâneos ou não. Podemos encontrá-lo teoricamente calculando os potenciais de eletrodo de cada meia célula. No entanto, meia célula deve mostrar oxidação, enquanto a outra metade deve mostrar uma reação de redução. A oxidação ocorre no ânodo, enquanto a redução ocorre no cátodo. Como uma célula galvânica (voltaica) usa a energia liberada durante uma reação redox espontânea para gerar eletricidade, as células galvânicas são importantes como fonte de energia elétrica. Eles produzem corrente contínua.

O que é uma célula de concentração?

Célula de concentração é um tipo de célula galvânica em que as duas meias células da célula são similares em composição. Portanto, dizemos que as duas meias células são equivalentes. Eles diferem apenas na concentração. A voltagem produzida por esta célula é muito pequena, pois essa célula tende a obter um estado de equilíbrio. O equilíbrio ocorre quando as concentrações das duas meias células se tornam iguais.

A célula de concentração produz eletricidade através da redução da energia livre termodinâmica do sistema. Como a composição das meias células é semelhante, ocorre a mesma reação, mas em direções opostas. Este processo aumenta a concentração da célula de menor concentração e diminui a concentração da célula de maior concentração. Conforme a eletricidade flui, a energia térmica é gerada. A célula absorve essa energia como calor. Existem dois tipos de células de concentração, como a seguir:

1. Célula de concentração de eletrólitos - os eletrodos são compostos da mesma substância e as meias células contêm o mesmo eletrólito com concentrações diferentes
2. Célula de concentração de eletrodo - dois eletrodos (da mesma substância) de diferentes concentrações são mergulhados no mesmo eletrólito

Qual é a diferença entre célula galvânica e célula de concentração?

Uma célula galvânica é um tipo de célula eletroquímica que usa reações redox espontâneas para gerar energia elétrica. Uma célula de concentração, por outro lado, é um tipo de célula galvânica em que as duas meias células da célula são similares em composição. Portanto, a principal diferença entre célula galvânica e célula de concentração é que a célula galvânica pode ou não ter as duas meias células com a mesma composição, enquanto a célula de concentração possui duas meias células com a mesma composição.

Além disso, os eletrodos da célula galvânica podem ser feitos da mesma substância ou de substâncias diferentes, enquanto os eletrodos da célula de concentração são feitos da mesma substância com a mesma concentração ou com diferentes concentrações. Além disso, as células galvânicas têm o mesmo eletrólito ou eletrólitos diferentes em duas meias células, enquanto as células de concentração têm o mesmo eletrólito com a mesma concentração ou com diferentes concentrações.

O infográfico abaixo resume a diferença entre célula galvânica e célula de concentração.

Resumo - Célula Galvânica vs Célula de Concentração

Uma célula galvânica é um tipo de célula eletroquímica que usa reações redox espontâneas para gerar energia elétrica. Célula de concentração é um tipo de célula galvânica em que as duas meias células da célula são similares em composição. Portanto, a principal diferença entre célula galvânica e célula de concentração é que a célula galvânica pode ou não ter as duas meias células com a mesma composição, enquanto a célula de concentração possui duas meias células com a mesma composição.

Referência:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Células eletroquímicas." ThoughtCo, 26 de janeiro de 2019, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “Galvanic Cell” de Gringer - Arquivo: Galvanische Zelle.png, de Tinux (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia