La diferència clau entre la cèl·lula de concentració i la cèl·lula química és que, a les cel·les de concentració, les composicions de dues mitges cel·les són similars, mentre que, a les cèl·lules químiques, les composicions poden o no ser similars.
La cèl·lula de concentració és un tipus de cèl·lula electroquímica. Hi ha dos tipus de cèl·lules electroquímiques o cèl·lules químiques com a cel·les galvàniques i cèl·lules electrolítiques. La cèl·lula de concentració és un tipus de cèl·lula galvànica.
Què és una cèl·lula de concentració?
La cèl·lula de concentració és un tipus de cel·la galvànica en què les dues mitges cel·les de la cel·la són de composició similar. Per tant, diem que les dues mitges cel·les són equivalents. Només es diferencien en concentració. La tensió produïda per aquesta cèl·lula és molt petita ja que aquesta cèl·lula tendeix a obtenir un estat d'equilibri. L'equilibri arriba quan les concentracions de les dues mitges cèl·lules s'iguals.
La cèl·lula de concentració produeix electricitat mitjançant la reducció de l'energia lliure termodinàmica del sistema. Com que la composició de les mitges cèl·lules és similar, es produeix la mateixa reacció, però en direccions oposades. Per tant, aquest procés augmenta la concentració de la cel·la de concentració més baixa i disminueix la concentració de la cel·la de concentració més alta. A mesura que flueix l'electricitat, es genera energia tèrmica. La cèl·lula absorbeix aquesta energia en forma de calor. Hi ha dos tipus de cèl·lules de concentració:
- Cel·la de concentració d'electròlits: els elèctrodes estan formats per la mateixa substància i les mitges cel·les contenen el mateix electròlit amb concentracions diferents
- Cel·la de concentració d'electrodes: dos elèctrodes (de la mateixa substància) de diferents concentracions estan submergits en el mateix electròlit
Què és una cèl·lula química
Una cèl·lula química, més precisament una cèl·lula electroquímica, és un sistema (un dispositiu) que pot produir energia elèctrica mitjançant reaccions químiques espontànies. Les reaccions químiques que intervenen en aquest procés s'anomenen reaccions redox. Aquestes reaccions es produeixen mitjançant la transferència d'electrons entre espècies químiques. A més, una reacció redox té dues mitges reaccions conegudes com a reacció d'oxidació i reacció de reducció. Mentre que les reaccions d'oxidació sempre alliberen electrons al sistema, les reaccions de reducció prenen electrons del sistema. Així, podem dir que les dues mitges reaccions es produeixen simultàniament.
Hi ha dos tipus de cèl·lules electroquímiques com les cel·les voltaiques (galvàniques) i les cel·les electrolítiques. Una cel·la electroquímica està formada per dues mitges cel·les. Les mitges reaccions es produeixen en aquestes dues mitges cèl·lules. A més, les reaccions químiques que tenen lloc en una cèl·lula provoquen l'acumulació d'una diferència de potencial entre dues mitges cèl·lules.
Figura 01: una cèl·lula galvànica simple
Una mitja cèl·lula generalment consta d'un elèctrode i un electròlit. Per tant, una cèl·lula electroquímica completa té dos elèctrodes i dos electròlits; les dues mitges cèl·lules de vegades poden utilitzar el mateix electròlit. Si hi ha dos electròlits diferents, s'utilitza un pont de sal per mantenir el contacte entre els electròlits. I això es fa fent un pas per transferir ions a través del pont de sal. Els electrons flueixen d'una meitat cel·la a l' altra a través d'un circuit extern. A aquests dos elèctrodes els anomenem ànode i càtode.
A més, les reaccions d'oxidació i reducció es produeixen en dos elèctrodes per separat. Mentre que la reacció d'oxidació es produeix a l'ànode, la reacció de reducció es produeix al càtode. Per tant, els electrons es produeixen a l'ànode i es mouen de l'ànode al càtode a través del circuit extern. El pont de sal ajuda a mantenir el sistema neutre (elèctricament) transferint-hi ions per tal d'equilibrar les càrregues elèctriques.
Quina diferència hi ha entre la cèl·lula de concentració i la cèl·lula química?
La cèl·lula de concentració és un tipus de cèl·lula electroquímica. Hi ha dos tipus de cèl·lules químiques; són les cel·les galvàniques i les cel·les electrolítiques. La cèl·lula de concentració és un tipus de cel·la galvànica. La diferència clau entre la cèl·lula de concentració i la cèl·lula química és que a les cel·les de concentració, la composició de dues mitges cel·les és similar, mentre que, a les cèl·lules químiques, les composicions poden o no ser similars.
A continuació es mostra un resum de la diferència entre la cèl·lula de concentració i la cèl·lula química.
Resum: cèl·lula de concentració vs cèl·lula química
La cèl·lula de concentració és un tipus de cèl·lula electroquímica. Hi ha dos tipus de cel·les químiques (electroquímiques) com a cel·les galvàniques i cèl·lules electrolítiques. Per ser precisos, una cèl·lula de concentració és un tipus de cel·la galvànica. La diferència clau entre la cèl·lula de concentració i la cèl·lula química és que a les cel·les de concentració la composició de dues mitges cel·les és similar, mentre que a les cèl·lules químiques les composicions poden o no ser similars.
