תא אלקטרוכימי לעומת תא אלקטרוליטי
בחמצון האלקטרוכימיה, תגובות הפחתה ממלאות תפקיד חשוב. בתגובת הפחתת חמצון, אלקטרונים עוברים ממגיב אחד למשנהו. החומר שמקבל אלקטרונים ידוע כחומר מפחית, כאשר החומר שמסגיר את האלקטרון ידוע כחומר המחמצן. חומר הפחתה אחראי להפחתת המגיב האחר תוך שהוא עובר חימצון עצמו. ועבור חומר חמצון, זה להיפך. ניתן לחלק את התגובות הללו לשתי חצי תגובות, כדי להראות חמצון והפחתות נפרדים; לפיכך, הוא מראה את מספר האלקטרונים הנעים פנימה או החוצה.
תאים אלקטרוכימיים
תא אלקטרוכימי הוא שילוב של חומר מפחית ומחמצן, המופרדים פיזית זה מזה. בדרך כלל ההפרדה נעשית על ידי גשר מלח. למרות שהם מופרדים פיזית, שני חצאי התאים נמצאים במגע כימי זה עם זה. תאים אלקטרוליטיים וגלווניים הם שני סוגים של תאים אלקטרוכימיים. הן בתאים אלקטרוליטים והן בתאים גלווניים מתרחשות תגובות חמצון-הפחתה. לכן, בתא אלקטרוכימי, יש שתי אלקטרודות הנקראות אנודה וקתודה. שתי האלקטרודות מחוברות חיצונית עם מד מתח עמיד גבוה; לכן, זרם לא יועבר בין האלקטרודות. מד מתח זה עוזר לשמור על מתח מסוים בין האלקטרודות שבהן מתרחשות תגובות חמצון. תגובת החמצון מתרחשת על האנודה, ותגובת ההפחתה מתרחשת על הקתודה. אלקטרודות טבולות בתמיסות אלקטרוליטים נפרדות. בדרך כלל, פתרונות אלו הם פתרונות יוניים הקשורים לסוג האלקטרודה.לדוגמה, אלקטרודות נחושת טובלות בתמיסות נחושת סולפט ואלקטרודות כסף טובלות בתמיסת כסף כלוריד. פתרונות אלה שונים; לפיכך, יש להפריד ביניהם. הדרך הנפוצה ביותר להפריד ביניהם היא גשר מלח. בתא אלקטרוכימי, האנרגיה הפוטנציאלית של התא מומרת לזרם חשמלי, שנוכל להשתמש בו כדי להדליק נורה, או לעשות עבודה חשמלית אחרת.
תאים אלקטרוליטיים
זהו תא, שמשתמש בזרם חשמלי כדי לשבור תרכובות כימיות, או במילים אחרות, לבצע אלקטרוליזה. לכן, תאים אלקטרוליטים זקוקים למקור חיצוני של אנרגיה חשמלית לצורך הפעולה. לדוגמה, אם ניקח נחושת וכסף כשתי האלקטרודות בתא, כסף מחובר למסוף החיובי של מקור אנרגיה חיצוני (סוללה). נחושת מחוברת למסוף השלילי. מכיוון שהטרמינל השלילי עשיר באלקטרונים, אלקטרונים זורמים משם אל אלקטרודת הנחושת.אז נחושת מופחתת. באלקטרודת הכסף מתרחשת תגובת חמצון, והאלקטרונים המשתחררים ניתנים למסוף החיובי חסר האלקטרונים של הסוללה. להלן התגובה הכוללת המתרחשת בתא אלקטרוליטי, שיש לו אלקטרודות נחושת וכסף.
2Ag(s)+ Cu2+ (aq)⇌2 Ag+ (aq)+ Cu(s)
מה ההבדל בין תא אלקטרוכימי לתא אלקטרוליטי?
• תא אלקטרוליטי הוא סוג של תא אלקטרוכימי.
• תאים אלקטרוליטים צריכים זרם חיצוני לצורך פעולה. אבל תא אלקטרוכימי, האנרגיה הפוטנציאלית של התא מומרת לזרם חשמלי. אז בתא אלקטרוליטי, התהליך באלקטרודות אינו ספונטני.
• בתא אלקטרוכימי, הקתודה חיובית, והאנודה שלילית. בתא אלקטרוליטי, הקתודה שלילית, והאנודה חיובית.
