原電池(galvanic cell)和電解池(electrolytic cell)都是通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的裝置,它們在原理、構(gòu)造和功能上有著很大的差異。
1.原電池和電解池的區(qū)別
原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其反應(yīng)不可逆轉(zhuǎn);而電解池則是將外部電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,其反應(yīng)可以逆轉(zhuǎn)。
在原電池中,正極和負極之間通過離子傳導(dǎo)體連接,反應(yīng)物被氧化還原成為生成物,這個過程伴隨著自發(fā)的電荷轉(zhuǎn)移。在電解池中,則是將電解質(zhì)溶液中的陰、陽離子通過外加電勢分別向正、負極移動,從而促進反應(yīng)的進行。
2.原電池的工作原理
原電池是基于兩種半反應(yīng)之間的電位差產(chǎn)生電流的原理。在原電池中,化學(xué)反應(yīng)會自發(fā)地產(chǎn)生一個電場,從而促進正極向負極移動,當(dāng)正極和負極之間有一外部電路(例如燈泡)時,就會形成電流。
原電池最常見的兩種類型是干電池和濕電池。干電池通過將兩種化學(xué)物質(zhì)隔離在不導(dǎo)電的材料中實現(xiàn)反應(yīng),例如碳棒和二氧化錳。而濕電池則是通過將反應(yīng)物溶解在水或其他液體中實現(xiàn)反應(yīng),例如鉛酸蓄電池。
3.電解池的工作原理
電解池是基于電解過程中外加電勢促進化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的原理。在電解池中,將電解質(zhì)溶液注入兩個相對的極板內(nèi),在兩極板上施加外部電勢差,就可以使其在正極放出電子,在負極接受電子,從而促進反應(yīng)的進行。例如,將鹽溶液放在電解池中,施加電勢后,會在正極放出氯氣,而在負極收集氫氣。