La diferencia clave entre la celda galvánica y la celda de concentración es que una celda galvánica puede tener o no las dos medias celdas con la misma composición, mientras que una celda de concentración tiene dos medias celdas con la misma composición.
Tanto la celda galvánica como la celda de concentración son celdas electroquímicas. Una celda electroquímica es un dispositivo que puede generar electricidad usando una reacción química o hacer que ocurra una reacción química usando electricidad.
¿Qué es una celda galvánica?
Una celda galvánica es un tipo de celda electroquímica que utiliza reacciones redox espontáneas para generar energía eléctrica. Un sinónimo de esta celda es celda voltaica. La celda contiene dos medias celdas que pueden ser de la misma composición o de composiciones diferentes. Cada media celda contiene un electrodo y un electrolito. El electrodo debe sumergirse en la solución electrolítica. A veces, estos electrolitos están completamente separados, pero otras veces están separados solo por una barrera porosa. Cuando los electrolitos están completamente separados, necesitamos usar un puente salino para mantener el movimiento de iones entre los dos electrolitos.
Figura 01: Celda galvánica simple
Al preparar esta celda, debemos considerar si los electrodos y electrolitos son espontáneos o no. Podemos encontrarlo teóricamente calculando los potenciales de electrodo de cada media celda. Sin embargo, la mitad de la celda debería mostrar oxidación, mientras que la otra mitad debería mostrar una reacción de reducción. La oxidación ocurre en el ánodo, mientras que la reducción ocurre en el cátodo. Dado que una celda galvánica (voltaica) utiliza la energía liberada durante una reacción redox espontánea para generar electricidad, las celdas galvánicas son importantes como fuente de energía eléctrica. Producen corriente continua.
¿Qué es una celda de concentración?
La celda de concentración es un tipo de celda galvánica en la que las dos medias celdas de la celda son similares en composición. Por lo tanto, decimos que las dos medias celdas son equivalentes. Sólo se diferencian en la concentración. El voltaje producido por esta celda es muy pequeño ya que esta celda tiende a obtener un estado de equilibrio. El equilibrio llega cuando las concentraciones de las dos medias células se igualan.
La celda de concentración produce electricidad a través de la reducción de la energía libre termodinámica del sistema. Dado que la composición de las medias celdas es similar, ocurre la misma reacción, pero en direcciones opuestas. Este proceso aumenta la concentración de la celda de menor concentración y disminuye la concentración de la celda de mayor concentración. A medida que fluye la electricidad, se genera energía térmica. La célula absorbe esta energía en forma de calor. Hay dos tipos de celdas de concentración de la siguiente manera:
- Celda de concentración de electrolitos: los electrodos están hechos de la misma sustancia y las medias celdas contienen el mismo electrolito con diferentes concentraciones
- Celda de concentración de electrodos: dos electrodos (de la misma sustancia) de diferentes concentraciones se sumergen en el mismo electrolito
¿Cuál es la diferencia entre la celda galvánica y la celda de concentración?
Una celda galvánica es un tipo de celda electroquímica que utiliza reacciones redox espontáneas para generar energía eléctrica. Una celda de concentración, por otro lado, es un tipo de celda galvánica en la que las dos medias celdas de la celda son similares en composición. Por lo tanto, la diferencia clave entre la celda galvánica y la celda de concentración es que la celda galvánica puede tener o no las dos medias celdas con la misma composición, mientras que la celda de concentración tiene dos medias celdas con la misma composición.
Además, los electrodos de la celda galvánica pueden estar hechos de la misma sustancia o de sustancias diferentes, mientras que los electrodos de la celda de concentración están hechos de la misma sustancia con la misma concentración o con concentraciones diferentes. Además de estos, las celdas galvánicas tienen el mismo electrolito o electrolitos diferentes en dos medias celdas, mientras que las celdas de concentración tienen el mismo electrolito con la misma concentración o con concentraciones diferentes.
La siguiente infografía resume la diferencia entre la celda galvánica y la celda de concentración.
Resumen: celda galvánica frente a celda de concentración
Una celda galvánica es un tipo de celda electroquímica que utiliza reacciones redox espontáneas para generar energía eléctrica. La celda de concentración es un tipo de celda galvánica en la que las dos medias celdas de la celda son similares en composición. Por lo tanto, la diferencia clave entre la celda galvánica y la celda de concentración es que la celda galvánica puede tener o no las dos medias celdas con la misma composición, mientras que la celda de concentración tiene dos medias celdas con la misma composición.
