A pergunta parece conter um erro de digitação, pois pede a diferença entre "célula electrolítica e célula electrolítica". Com base no contexto e nas referências fornecidas, é provável que a comparação pretendida seja entre uma célula electrolítica e uma célula galvânica (também conhecida como célula voltaica). Ambas são tipos de células electroquímicas, mas têm objectivos opostos. As células electrolíticas utilizam energia eléctrica externa para impulsionar reacções químicas não espontâneas, enquanto as células galvânicas geram energia eléctrica a partir de reacções químicas espontâneas. Segue-se uma explicação pormenorizada das diferenças entre estes dois tipos de células.
Pontos-chave explicados:
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Finalidade e conversão de energia:
- Célula electrolítica: Converte energia eléctrica em energia química. Requer uma fonte de energia externa para conduzir uma reação química não espontânea. Exemplos incluem galvanoplastia e recarga de baterias.
- Célula galvânica: Converte energia química em energia eléctrica. Gera eletricidade através de uma reação química espontânea. Exemplos incluem baterias e células de combustível.
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Espontaneidade da reação:
- Célula electrolítica: Envolve reacções não espontâneas, o que significa que a reação não ocorre naturalmente sem uma entrada de energia externa. A variação da energia livre de Gibbs (ΔG) é positiva.
- Célula galvânica: Envolve reacções espontâneas, o que significa que a reação ocorre naturalmente e liberta energia. A variação da energia livre de Gibbs (ΔG) é negativa.
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Cargas dos eléctrodos:
- Célula electrolítica: O ânodo é carregado positivamente e o cátodo é carregado negativamente. A oxidação ocorre no ânodo e a redução ocorre no cátodo.
- Célula galvânica: O ânodo está carregado negativamente e o cátodo está carregado positivamente. A oxidação ocorre no ânodo e a redução ocorre no cátodo.
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Fonte de energia:
- Célula electrolítica: Requer uma fonte de energia externa (por exemplo, uma bateria ou fonte de alimentação) para forçar o fluxo de electrões e conduzir a reação.
- Célula galvânica: Não necessita de uma fonte de energia externa; gera a sua própria energia eléctrica a partir da reação química.
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Aplicações:
- Célula electrolítica: Utilizada em processos como a eletrólise (por exemplo, divisão da água em hidrogénio e oxigénio), galvanoplastia (por exemplo, revestimento de metais com uma camada fina de outro metal) e recarga de baterias recarregáveis.
- Célula galvânica: Utilizada em pilhas (por exemplo, pilhas AA, pilhas de iões de lítio) e células de combustível para fornecer energia eléctrica portátil.
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Fluxo de electrões:
- Célula electrolítica: Os electrões são forçados a fluir da fonte de energia externa para o cátodo, conduzindo a reação de redução.
- Célula Galvânica: Os electrões fluem espontaneamente do ânodo para o cátodo através de um circuito externo, gerando corrente eléctrica.
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Equilíbrio e fluxo de corrente:
- Célula electrolítica: Funciona em condições de não-equilíbrio, com uma tensão externa a conduzir a reação.
- Célula Galvânica: Funciona em condições de equilíbrio quando não há fluxo de corrente, mas gera corrente quando ligada a um circuito externo.
Ao compreender estas diferenças fundamentais, é possível apreciar melhor as funções e aplicações distintas das células electrolíticas e galvânicas em vários contextos científicos e industriais.
Tabela de resumo:
| Aspeto | Célula electrolítica | Célula galvânica |
|---|---|---|
| Objetivo | Converte energia eléctrica em energia química | Converte energia química em energia eléctrica |
| Espontaneidade da reação | Não espontânea (requer energia externa) | Espontânea (ocorre naturalmente) |
| Cargas dos eléctrodos | Ânodo: Positiva, Cátodo: Negativa | Ânodo: Negativa, cátodo: Positiva |
| Fonte de energia | Necessita de uma fonte de energia externa | Gera a sua própria energia eléctrica |
| Aplicações | Eletrodeposição, recarga de baterias | Baterias, células de combustível |
| Fluxo de electrões | Fluxo forçado de uma fonte externa para o cátodo | Fluxo espontâneo do ânodo para o cátodo |
| Equilíbrio | Funciona em condições de não-equilíbrio | Funciona em condições de equilíbrio |
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