Principal diferença - célula de Daniell vs célula galvânica

Uma célula eletroquímica é um dispositivo capaz de gerar eletricidade a partir de reações químicas ou facilitar uma reação química com eletricidade. Essas células são compostas de duas meias células. Há um eletrodo e um eletrólito por cada meia célula. Às vezes, os dois eletrodos são colocados no mesmo recipiente, mas os dois eletrólitos são separados por meio de uma barreira porosa. A célula de Daniell e a célula galvânica são exemplos de células eletroquímicas. Uma célula de Daniell é um tipo de célula eletroquímica composta por eletrodos de cobre e zinco. Uma célula galvânica é uma célula eletroquímica que usa energia elétrica gerada por reações redox espontâneas. A principal diferença entre a célula de Daniell e a célula galvânica é que A célula de Daniell usa apenas cobre e zinco como eletrodos, enquanto uma célula galvânica pode ter uma variedade de metais como eletrodos.

Principais áreas cobertas

1. O que é uma célula de Daniell - Definição, como funciona 2. O que é uma célula galvânica - Definição, como funciona 3. Quais são as semelhanças entre a célula de Daniell e a célula galvânica - Esboço de características comuns 4. Qual é a diferença entre a célula de Daniell e a célula galvânica - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Cobre, Célula de Daniell, Célula Eletroquímica, Eletrodo, Eletrólito, Célula Galvânica, Meia-célula, Oxidação, Reações Redox, Redução, Célula Voltaica, Zinco

O que é uma célula de Daniell

A célula de Daniell é um tipo de célula eletroquímica composta por um eletrodo de cobre e um eletrodo de zinco imerso em sulfato de cobre (II) e sulfato de zinco, respectivamente. Portanto, esta célula usa dois eletrólitos. Um eletrólito é uma substância que pode se separar em íons quando dissolvida em água. Esses íons são capazes de conduzir eletricidade através da solução aquosa dessa substância.

Metade da célula da célula de Daniell é composta por um eletrodo de cobre imerso em uma solução de sulfato de cobre (II), e a outra metade da célula é composta por um eletrodo de zinco imerso em uma solução de sulfato de zinco. Existe uma reação redox que fornece elétrons para a condutividade elétrica. O zinco é usado como ânodo. O cobre é o cátodo. As duas meias-reações são apresentadas a seguir.

Ânodo: Zn_(s) → Zn⁺²_(aq) + 2e

Cátodo: Cu⁺²_(aq) + 2e → Cu_(s)

No ânodo, o zinco é oxidado em íon zinco (II). No cátodo, o íon cobre (II) é reduzido a cobre. A reação total pode ser dada como abaixo.

Zn_(s) + Cu⁺²_(aq) → Zn⁺²_(aq) + Cu_(s)

Figura 1: Um diagrama esquemático da célula de Daniell

Para a fácil demonstração da célula, os dois eletrólitos são separados um do outro e uma ponte de sal é usada para o movimento dos íons. A ponte salina é preenchida com um composto que não interfere na reação redox que ocorre na célula. Mas em uma célula de Daniell real, uma barreira porosa é usada para separar as duas soluções eletrolíticas. Esta barreira porosa não pode controlar o movimento de íons de cobre em sulfato de zinco e vice-versa. Isso torna impossível recarregar.

O que é uma célula galvânica

Célula galvânica é um tipo de célula eletroquímica que usa reações redox espontâneas para gerar energia elétrica. Isso também é chamado de célula voltaica. A célula é composta por duas meias células. Cada meia célula é composta por um eletrodo e um eletrólito. O eletrodo é imerso na solução eletrolítica. Às vezes, esses eletrólitos são completamente separados, mas outras vezes eles são separados apenas por uma barreira porosa. Quando os eletrólitos estão completamente separados, uma ponte de sal é usada para manter o movimento dos íons entre os dois eletrólitos.

Figura 2: Um exemplo de uma célula galvânica

Os eletrodos e eletrólitos são escolhidos considerando se são espontâneos ou não. Isso pode ser encontrado teoricamente calculando os potenciais do eletrodo de cada meia célula. No entanto, uma meia célula deve mostrar oxidação enquanto a outra meia célula deve mostrar 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 usadas como fontes de energia elétrica. Eles produzem corrente contínua.

Semelhanças entre a célula de Daniell e a célula galvânica

Diferença entre a célula de Daniell e a célula galvânica

Definição

Daniell Cell: A célula de Daniell é um tipo de célula eletroquímica composta por um eletrodo de cobre e um eletrodo de zinco imerso em sulfato de cobre (II) e sulfato de zinco, respectivamente.

Célula galvânica: Célula galvânica é um tipo de célula eletroquímica que usa reações redox espontâneas para gerar energia elétrica.

Ânodo

Daniell Cell: O ânodo da célula de Daniell é um eletrodo de zinco.

Célula galvânica: O ânodo da célula galvânica é um metal que pode ser oxidado.

Cátodo

Daniell Cell: O cátodo da célula de Daniell é um eletrodo de cobre.

Célula galvânica: O cátodo da célula galvânica é um metal que pode ser reduzido.

Eletrólitos

Daniell Cell: Os eletrólitos usados ​​para a célula de Daniell são sulfato de cobre (II) e sulfato de zinco.

Célula galvânica: Os eletrólitos usados ​​para a célula galvânica são os sais de metais de cada eletrodo.

Conclusão

Tanto a célula de Daniell quanto a célula galvânica são células eletroquímicas. Essas células usam reações redox espontâneas para a geração de energia elétrica. Essa energia produzida pode ser usada para um trabalho externo a ser feito. A principal diferença entre a célula de Daniell e a célula galvânica é que a célula de Daniell usa apenas cobre e zinco como eletrodos, enquanto uma célula galvânica pode ter uma variedade de metais como eletrodos.

Referências:

1. “Células eletroquímicas”. Chemistry LibreTexts, Libretexts, 18 de abril de 2017, disponível aqui.2. Helmenstine, Ph.D. Ana Maria. “How Electrochemical Cells Work.” ThoughtCo, disponível aqui.3. "Célula Daniell." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 15 de outubro de 2017, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “Daniell cell” Por Antimoni - Trabalho do próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia (Relabeled) 2. “Galvanic cell unlabeled” Por Hazmat2 - Trabalho do próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia (Rotulado)