Tế bào điện hóa và Tế bào điện phân
Trong phản ứng oxi hóa điện hóa, phản ứng khử đóng vai trò quan trọng. Trong phản ứng oxi hóa khử, các electron đang chuyển từ chất phản ứng này sang chất phản ứng khác. Chất nhận electron được gọi là chất khử, trong khi chất nhường electron được gọi là chất oxi hóa. Chất khử chịu trách nhiệm khử chất phản ứng khác trong khi chính nó đang bị oxy hóa. Và đối với chất oxi hóa thì ngược lại. Các phản ứng này có thể được chia thành hai nửa phản ứng, để thể hiện tính oxi hóa và tính khử riêng biệt; do đó, nó cho thấy số lượng các điện tử di chuyển vào hoặc ra.
Tế bào điện hóa
Tế bào điện hóa là sự kết hợp của chất khử và chất oxi hóa, chúng được tách ra khỏi nhau về mặt vật lý. Thông thường việc tách được thực hiện bằng cầu muối. Mặc dù chúng được tách biệt về mặt vật lý, nhưng cả hai nửa tế bào đều tiếp xúc hóa học với nhau. Tế bào điện phân và tế bào điện hóa là hai loại tế bào điện hóa. Trong cả tế bào điện phân và tế bào điện hóa đều diễn ra các phản ứng oxy hóa - khử. Do đó, trong pin điện hóa có hai điện cực gọi là cực dương và cực âm. Cả hai điện cực được kết nối bên ngoài với một vôn kế có điện trở cao; do đó, dòng điện sẽ không truyền giữa các điện cực. Vôn kế này giúp duy trì một hiệu điện thế nhất định giữa các điện cực, nơi diễn ra các phản ứng oxy hóa. Phản ứng oxi hóa diễn ra ở cực dương và phản ứng khử diễn ra ở cực âm. Các điện cực được nhúng vào các dung dịch điện phân riêng biệt. Thông thường, các dung dịch này là các dung dịch ion liên quan đến loại điện cực. Ví dụ, điện cực đồng được nhúng trong dung dịch đồng sunfat và điện cực bạc được nhúng trong dung dịch bạc clorua. Các giải pháp này là khác nhau; do đó, chúng phải được tách ra. Cách phổ biến nhất để tách chúng là cầu muối. Trong pin điện hóa, thế năng của tế bào được chuyển đổi thành dòng điện, chúng ta có thể sử dụng để thắp sáng bóng đèn hoặc để thực hiện một số công việc điện khác.
Tế bào điện phân
Đây là một tế bào, sử dụng dòng điện để phá vỡ các hợp chất hóa học, hay nói cách khác, để thực hiện điện phân. Do đó, các tế bào điện phân cần một nguồn năng lượng điện bên ngoài để hoạt động. Ví dụ, nếu chúng ta lấy đồng và bạc làm hai điện cực trong tế bào, thì bạc được nối với cực dương của nguồn năng lượng bên ngoài (pin). Đồng được kết nối với thiết bị đầu cuối âm. Vì cực âm rất giàu điện tử, nên các điện tử chạy từ đó sang điện cực đồng. Vì vậy đồng bị khử. Tại điện cực bạc, phản ứng oxy hóa xảy ra, và các điện tử được giải phóng được trao cho cực dương thiếu điện tử của pin. Sau đây là toàn bộ phản ứng diễn ra trong một tế bào điện phân, có các điện cực bằng đồng và bạc.
2Ag (s) + Cu2 +(aq) ⇌2 Ag+(aq) + Cu (s)
Sự khác biệt giữa pin điện hóa và pin điện phân là gì?
• Tế bào điện phân là một loại tế bào điện hóa.
• Tế bào điện phân cần dòng điện bên ngoài để hoạt động. Nhưng một tế bào điện hóa, thế năng của tế bào được chuyển thành dòng điện. Vì vậy, trong một tế bào điện phân, quá trình ở các điện cực không phải là tự phát.
• Trong pin điện hóa, cực âm là cực dương và cực dương là cực âm. Trong một tế bào điện phân, cực âm là cực âm và cực dương là cực dương.
