Qual é a diferença entre células de corrosão electrolítica e eletroquímica?Explicação das principais ideias

As células de corrosão electrolítica e as células de corrosão eletroquímica são fundamentalmente diferentes no seu funcionamento e nos processos de conversão de energia.Uma célula electrolítica requer uma fonte de energia eléctrica externa para conduzir uma reação química não espontânea, enquanto uma célula eletroquímica (galvânica) gera energia eléctrica a partir de uma reação química espontânea.A principal distinção reside na direção da conversão de energia e na espontaneidade das reacções envolvidas.As células electrolíticas são utilizadas em aplicações como a galvanoplastia, enquanto as células electroquímicas são normalmente encontradas nas baterias.Compreender estas diferenças é crucial para selecionar o sistema adequado para aplicações específicas.

Pontos-chave explicados:

1. Direção da Conversão de Energia:

   • Célula electrolítica:Converte energia eléctrica em energia química.É necessária uma fonte de energia externa para conduzir a reação não espontânea.
   • Célula eletroquímica (galvânica):Converte energia química em energia eléctrica.A reação é espontânea e gera uma corrente eléctrica sem a entrada de energia externa.

2. Espontaneidade da reação:

   • Célula electrolítica:A reação é não espontânea, o que significa que necessita de uma tensão externa para prosseguir.A variação da energia livre de Gibbs (ΔG) é positiva.
   • Célula eletroquímica:A reação é espontânea, o que significa que ocorre naturalmente sem intervenção externa.A variação da energia livre de Gibbs (ΔG) é negativa.

3. Funções do elétrodo:

   • Célula electrolítica:O ânodo é positivo e o cátodo é negativo.A oxidação ocorre no ânodo e a redução ocorre no cátodo.
   • Célula eletroquímica:O ânodo é negativo e o cátodo é positivo.A oxidação ocorre no ânodo e a redução ocorre no cátodo.

4. Aplicações:

   • Célula electrolítica:Utilizado em processos como a galvanoplastia, a eletrólise da água e a refinação de metais.É essencial em indústrias onde é necessário um controlo preciso das reacções químicas.
   • Célula eletroquímica:Encontrado em baterias, células de combustível e processos de corrosão.É amplamente utilizado em eletrónica portátil, veículos eléctricos e sistemas de armazenamento de energia.

5. Eletrólito e eléctrodos:

   • Célula electrolítica:Requer uma solução electrolítica e dois eléctrodos (ânodo e cátodo).A fonte de energia externa leva os iões a deslocarem-se em direção aos respectivos eléctrodos.
   • Célula eletroquímica:Também é constituído por um eletrólito e dois eléctrodos, mas a própria reação química gera o movimento de iões e electrões, criando uma corrente eléctrica.

6. Implicações da corrosão:

   • Corrosão electrolítica:Ocorre quando uma corrente externa provoca a corrosão do metal.Esta situação é frequentemente observada em estruturas expostas a correntes parasitas, tais como tubagens perto de instalações eléctricas.
   • Corrosão eletroquímica:Ocorre naturalmente quando dois metais diferentes estão em contacto na presença de um eletrólito, levando à corrosão galvânica.Isto é comum em ambientes marinhos ou quando os metais estão expostos à humidade.

Compreender estas diferenças ajuda a selecionar o tipo certo de célula para aplicações específicas e a atenuar a corrosão em vários ambientes.

Tabela de resumo:

Aspeto	Célula electrolítica	Célula eletroquímica (galvânica)
Conversão de energia	Converte energia eléctrica em energia química (reação não espontânea).	Converte energia química em energia eléctrica (reação espontânea).
Espontaneidade da reação	Não espontânea (requer tensão externa, ΔG > 0).	Espontânea (ocorre naturalmente, ΔG < 0).
Funções dos eléctrodos	Ânodo:Positivo (oxidação), cátodo: Negativo (redução).	Ânodo:Negativo (oxidação), cátodo: Positivo (redução).
Aplicações	Eletrodeposição, eletrólise da água, refinação de metais.	Baterias, células de combustível, processos de corrosão.
Eletrólito e eléctrodos	Necessita de energia externa para impulsionar o movimento dos iões.	A reação química gera movimento de iões e electrões.
Implicações da corrosão	Causada por corrente externa (por exemplo, correntes parasitas).	Ocorre naturalmente devido a metais dissimilares em contacto com um eletrólito (corrosão galvânica).

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