Galvanik hücre ile konsantrasyon hücresi arasındaki temel fark, bir galvanik hücrenin aynı bileşime sahip iki yarım hücreye sahip olabileceği veya olmayabileceği, oysa bir konsantrasyon hücresinin aynı bileşime sahip iki yarım hücreye sahip olabileceğidir.
Hem galvanik hücre hem de konsantrasyon hücresi elektrokimyasal hücrelerdir. Bir elektrokimyasal hücre, bir kimyasal reaksiyon kullanarak elektrik üretebilen veya elektrik kullanarak bir kimyasal reaksiyon meydana getirebilen bir cihazdır.
Galvanik Hücre Nedir?
Galvanik hücre, elektrik enerjisi üretmek için kendiliğinden redoks reaksiyonlarını kullanan bir tür elektrokimyasal hücredir. Bu hücrenin eş anlamlısı volta hücresidir. Hücre, aynı bileşimde veya farklı bileşimlerde olabilen iki yarım hücre içerir. Her yarım hücre bir elektrot ve bir elektrolit içerir. Elektrot elektrolitik çözeltiye daldırılmalıdır. Bazen bu elektrolitler tamamen ayrıdır, ancak diğer zamanlarda sadece gözenekli bir bariyer ile ayrılırlar. Elektrolitler tamamen ayrıldığında, iyonların iki elektrolit arasındaki hareketini sürdürmek için bir tuz köprüsü kullanmamız gerekir.
Şekil 01: Basit Galvanik Hücre
Bu hücreyi hazırlarken elektrotların ve elektrolitlerin kendiliğinden olup olmadığına bakmamız gerekiyor. Her yarım hücrenin elektrot potansiyellerini hesaplayarak teorik olarak bulabiliriz. Ancak, bir yarı hücre oksidasyon, diğer yarı hücre ise bir indirgeme reaksiyonu göstermelidir. Anotta oksidasyon, katotta ise indirgeme meydana gelir. Galvanik (voltaik) bir hücre, elektrik üretmek için kendiliğinden bir redoks reaksiyonu sırasında açığa çıkan enerjiyi kullandığından, galvanik hücreler bir elektrik enerjisi kaynağı olarak önemlidir. Doğru akım üretirler.
Konsantrasyon Hücresi Nedir?
Konsantrasyon hücresi, hücrenin iki yarım hücresinin bileşim olarak benzer olduğu bir galvanik hücre türüdür. Bu nedenle, iki yarım hücrenin eşdeğer olduğunu söylüyoruz. Sadece konsantrasyonda farklılık gösterirler. Bu hücre tarafından üretilen voltaj çok küçüktür, çünkü bu hücre bir denge durumu elde etme eğilimindedir. Denge, iki yarım hücrenin konsantrasyonları eşit olduğunda ortaya çıkar.
Konsantrasyon hücresi, sistemin termodinamik serbest enerjisinin indirgenmesi yoluyla elektrik üretir. Yarı hücrelerin bileşimi benzer olduğundan, aynı reaksiyon meydana gelir, ancak zıt yönlerde. Bu işlem, düşük konsantrasyonlu hücrenin konsantrasyonunu arttırır ve daha yüksek konsantrasyonlu hücrenin konsantrasyonunu az altır. Elektrik akarken, termal enerji üretilir. Hücre bu enerjiyi ısı olarak emer. Aşağıdaki gibi iki tür konsantrasyon hücresi vardır:
- Elektrolit konsantrasyon hücresi – elektrotlar aynı maddeden oluşur ve yarım hücreler farklı konsantrasyonlarda aynı elektroliti içerir
- Elektrot konsantrasyon hücresi – farklı konsantrasyonlarda iki elektrot (aynı maddeden) aynı elektrolite daldırılır
Galvanik Hücre ile Konsantrasyon Hücresi Arasındaki Fark Nedir?
Galvanik hücre, elektrik enerjisi üretmek için kendiliğinden redoks reaksiyonlarını kullanan bir tür elektrokimyasal hücredir. Konsantrasyon hücresi ise, hücrenin iki yarım hücresinin bileşim olarak benzer olduğu bir galvanik hücre türüdür. Bu nedenle, galvanik hücre ile konsantrasyon hücresi arasındaki temel fark şudur: galvanik hücre aynı bileşime sahip iki yarım hücreye sahip olabilir veya olmayabilirken konsantrasyon hücresi aynı bileşime sahip iki yarım hücreye sahip olabilir.
Ayrıca, galvanik hücrenin elektrotları aynı maddeden veya farklı maddelerden yapılabilirken, konsantrasyon hücresinin elektrotları aynı maddeden aynı konsantrasyonda veya farklı konsantrasyonlarda yapılabilir. Bunlara ek olarak, galvanik hücreler iki yarım hücrede aynı elektrolite veya farklı elektrolitlere sahipken, konsantrasyon hücreleri aynı elektrolite ya aynı konsantrasyonda ya da farklı konsantrasyonlarda sahiptir.
Aşağıdaki infografik, galvanik hücre ile konsantrasyon hücresi arasındaki farkı özetler.
Özet – Galvanik Hücre ve Konsantrasyon Hücresi
Galvanik hücre, elektrik enerjisi üretmek için kendiliğinden redoks reaksiyonlarını kullanan bir tür elektrokimyasal hücredir. Konsantrasyon hücresi, hücrenin iki yarım hücresinin bileşim olarak benzer olduğu bir galvanik hücre türüdür. Bu nedenle, galvanik hücre ile konsantrasyon hücresi arasındaki temel fark şudur: galvanik hücre aynı bileşime sahip iki yarım hücreye sahip olabilir veya olmayabilirken konsantrasyon hücresi aynı bileşime sahip iki yarım hücreye sahip olabilir.
