Différence entre les cellules de Daniell et les cellules galvaniques

Différence principale - Cellule Daniell vs Cellule Galvanique

Une cellule électrochimique est un dispositif capable de générer de l'électricité à partir de réactions chimiques ou de faciliter une réaction chimique avec l'électricité. Ces cellules sont composées de deux demi-cellules. Il y a une électrode et un électrolyte pour chaque demi-cellule. Parfois, les deux électrodes sont placées dans le même récipient, mais les deux électrolytes sont séparés par une barrière poreuse. La cellule Daniell et la cellule galvanique sont des exemples de cellules électrochimiques. Une cellule Daniell est un type de cellule électrochimique composée d'électrodes de cuivre et de zinc. Une cellule galvanique est une cellule électrochimique qui utilise l'énergie électrique générée par des réactions d'oxydoréduction spontanées. La principale différence entre la cellule Daniell et la cellule galvanique est que La cellule Daniell utilise uniquement du cuivre et du zinc comme électrodes, tandis qu'une cellule galvanique peut avoir divers métaux comme électrodes..

Zones clés couvertes

1. Qu'est-ce qu'une cellule Daniell?
      - Définition, comment ça marche
2. Qu'est-ce qu'une cellule galvanique?
      - Définition, comment ça marche
3. Quelles sont les similitudes entre les cellules de Daniell et les cellules galvaniques
      - Aperçu des caractéristiques communes
4. Quelle est la différence entre les cellules de Daniell et les cellules galvaniques
      - Comparaison des différences clés

Termes clés: Cuivre, cellule de Daniell, cellule électrochimique, électrode, électrolyte, cellule galvanique, demi-cellule, oxydation, réactions d’oxydoréduction, réduction, cellule voltaïque, zinc

Qu'est-ce qu'une cellule Daniell?

La cellule Daniell est un type de cellule électrochimique composée d'une électrode de cuivre et d'une électrode de zinc immergées dans du sulfate de cuivre (II) et du sulfate de zinc, respectivement. Par conséquent, cette cellule utilise deux électrolytes. Un électrolyte est une substance qui peut se séparer en ions lorsqu'elle est dissoute dans de l'eau. Ces ions sont capables de conduire l'électricité à travers la solution aqueuse de cette substance.

Une demi-cellule de Daniell est composée d’une électrode de cuivre immergée dans une solution de sulfate de cuivre (II), et l’autre demi-cellule est composée d’une électrode de zinc immergée dans une solution de sulfate de zinc. Il existe une réaction redox qui fournit des électrons pour la conductivité électrique. Le zinc est utilisé comme anode. Le cuivre est la cathode. Les deux demi-réactions sont données ci-dessous.

Anode: Zn_(s)   → Zn⁺²_(aq)   +   2e

Cathode: Cu⁺²_(aq)   + 2e → Cu_(s)

Dans l'anode, le zinc est oxydé en ion zinc (II). Dans la cathode, l'ion cuivre (II) est réduit en cuivre. La réaction totale peut être donnée comme ci-dessous.

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

Figure 1: Schéma de principe de la cellule de Daniell

Pour faciliter la démonstration de la cellule, les deux électrolytes sont séparés et un pont de sel est utilisé pour le mouvement des ions. Le pont de sel est rempli d'un composé qui n'interfère pas avec la réaction redox qui se produit dans la cellule. Mais dans une cellule Daniell réelle, une barrière poreuse est utilisée pour séparer les deux solutions électrolytiques. Cette barrière poreuse ne peut pas contrôler le mouvement des ions cuivre dans le sulfate de zinc et inversement. Cela rend impossible de recharger.

Qu'est-ce qu'une cellule galvanique?

La cellule galvanique est un type de cellule électrochimique qui utilise des réactions d'oxydoréduction spontanées pour générer de l'énergie électrique. Ceci est aussi appelé un cellule voltaïque. La cellule est composée de deux demi-cellules. Chaque demi-cellule est composée d'une électrode et d'un électrolyte. L'électrode est immergée dans la solution électrolytique. Parfois, ces électrolytes sont complètement séparés, mais d'autres fois, ils ne sont séparés que par une barrière poreuse. Lorsque les électrolytes sont complètement séparés, un pont de sel est utilisé pour maintenir le mouvement des ions entre les deux électrolytes.

Figure 2: Exemple de cellule galvanique

Les électrodes et les électrolytes sont choisis en fonction de leur caractère spontané ou non. Ceci peut être trouvé théoriquement en calculant les potentiels d'électrode de chaque demi-cellule. Cependant, une demi-cellule devrait présenter une oxydation, tandis que l'autre demi-cellule devrait présenter une réaction de réduction. L'oxydation se produit à l'anode alors que la réduction se produit à la cathode. Puisqu'une cellule galvanique (voltaïque) utilise l'énergie libérée lors d'une réaction redox spontanée pour générer de l'électricité, les cellules galvaniques sont utilisées comme sources d'énergie électrique. Ils produisent du courant continu.

Similitudes entre les cellules de Daniell et les cellules galvaniques

• Les deux sont des exemples de cellules électrolytiques.
• Les deux sont composés de demi-cellules composées d'électrodes et d'électrolytes.
• Les électrolytes peuvent être complètement séparés ou séparés par une membrane poreuse.

Différence entre les cellules de Daniell et les cellules galvaniques

Définition

Daniell Cell: La cellule Daniell est un type de cellule électrochimique composée d'une électrode de cuivre et d'une électrode de zinc immergées dans du sulfate de cuivre (II) et du sulfate de zinc, respectivement..

Pile galvanique: La cellule galvanique est un type de cellule électrochimique qui utilise des réactions rédox spontanées pour générer de l’énergie électrique..

Anode

Daniell Cell: L'anode de la cellule Daniell est une électrode de zinc.

Pile galvanique: L'anode de la cellule galvanique est un métal qui peut être oxydé.

Cathode

Daniell Cell: La cathode de la cellule Daniell est une électrode de cuivre.

Pile galvanique: La cathode de la cellule galvanique est un métal qui peut être réduit.

Électrolytes

Daniell Cell: Les électrolytes utilisés pour la cellule Daniell sont le sulfate de cuivre (II) et le sulfate de zinc.

Pile galvanique: Les électrolytes utilisés pour la cellule galvanique sont les sels de métaux de chaque électrode.

Conclusion

Les cellules Daniell et galvanique sont des cellules électrochimiques. Ces cellules utilisent des réactions d'oxydoréduction spontanées pour la génération d'énergie électrique. Cette énergie produite peut être utilisée pour un travail externe. La principale différence entre les cellules Daniell et les cellules galvaniques réside dans le fait que les cellules Daniell utilisent uniquement du cuivre et du zinc comme électrodes, alors qu'une cellule galvanique peut comporter divers métaux comme électrodes..

Références:

1. «Electrochemical Cells.», Chimie LibreTexts, Libretexts, 18 avril 2017, disponible ici.
2. Helmenstine, Ph.D. Anne Marie “Comment fonctionnent les cellules électrochimiques.” ThoughtCo, disponible ici.
3. «Cellule Daniell». Wikipedia, Wikimedia Foundation, 15 octobre 2017, disponible ici..

Courtoisie d'image:

1. “Cellule Daniell” de Antimoni - Propre travail (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia (Relabeled)
2. “Cellule galvanique non étiquetée” Par Hazmat2 - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia (Labeled)