Galvanic versus electrolytic cell Tamil revision study sheet in plain-language paragraphs: the galvanic cell converting spontaneous chemical energy to electricity with a negative anode and positive cathode, versus the electrolytic cell requiring external electricity to drive a non-spontaneous reaction with a positive anode and negative cathode, sharing the unchanged rule that oxidation always occurs at the anode and reduction always at the cathode, plus Faraday's laws of electrolysis, the formulas charge equals current times time and moles of electrons equals charge divided by the Faraday constant, and a worked example depositing copper from copper sulfate solution.

A/L இரசாயனவியல் · அலகு 13 · குறு குறிப்பு (13ஏ)

🧠 மனப்படம்
⚖️
கல்வானிக் கலம் vs மின்பகுப்புக் கலம்
Galvanic vs Electrolytic Cell — plus Faraday's Laws

1 இவ்விரு கலங்களுக்குமிடையேயான பிரதான வேறுபாடு

இவ்விரு கலங்களுக்கும் இடையேயான பிரதான வேறுபாடு, கலத்தாக்கத்தின் சுயாதீனத் தன்மையாகும். ஒரு கல்வானிக் கலத்தில் (galvanic/voltaic cell) சுயாதீனமாக நிகழும் ஒரு தாக்கத்தின் இரசாயனச் சக்தி மின்சக்தியாக மாற்றப்பட்டு மின்னோட்டம் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றது — எ.கா. டானியல் கலம், உலர்கலம். ஒரு மின்பகுப்புக் கலத்திலோ (electrolytic cell) நேர்மாறானது நிகழ்கின்றது — மொத்தக் கலத்தாக்கம் சுயாதீனமாக நிகழாததால், தாக்கத்தை நடாத்த வெளியேயிருந்து மின்சக்தி கட்டாயம் வழங்கப்பட வேண்டும் — எ.கா. நீரின் மின் பகுப்பு, டவுன்கலம்.

மின்வாய்களின் ஏற்றமும் இவ்விரு கலங்களிலும் வேறுபடுகின்றது. கல்வானிக் கலத்தில் அனோட்டில் இலத்திரன்கள் விடுவிக்கப்படுவதால் அது எதிர் ஏற்றமுடையதாகவும், கதோட்டு நேர் ஏற்றமுடையதாகவும் இருக்கின்றது. மின்பகுப்புக் கலத்தில் அனோட்டு மின் முதலின் நேர் முடிவிடத்துடன் இணைக்கப்படுவதால் நேர் ஏற்றமுடையதாகவும், கதோட்டு எதிர் ஏற்றமுடையதாகவும் அமைகின்றது.

இயல்புகல்வானிக் கலம்மின்பகுப்புக் கலம்
சக்தி மாற்றம்இரசாயனம் → மின்சக்திமின்சக்தி → இரசாயனம்
சுயாதீனத்தன்மைதானாக நிகழும்வெளி மின்சக்தி தேவை
அனோட்டு / கதோட்டு ஏற்றம்எதிர்(−) / நேர்(+)நேர்(+) / எதிர்(−)
பொதுவான தவறு
எந்தக் கலத்திலும் ஒட்சியேற்றம் எப்போதும் அனோட்டில், தாழ்த்தல் எப்போதும் கதோட்டில் — ஏற்றக் குறி மாறினாலும் இவ்விதி மாறுவதில்லை. மின்பகுப்புக் கலத்தில் கதோட்டை நேர் மின்வாய் என எழுதுவது தவறு.

2 பரடேயின் விதிகள்

மின் பகுப்பின் அளவறிமுறை (quantitative) பண்புகளை முதன்முதலில் விபரித்த விஞ்ஞானி மைக்கல் பரடே ஆவார். பரடேயின் முதலாவது விதி — ஒரு மின்வாயில் விடுவிக்கப்படும் அல்லது படிவடையும் பதார்த்தத்தின் அளவு, செலுத்தப்பட்ட மின்னேற்றத்திற்கு (charge) நேர்விகிதசமமாகும். பரடேயின் இரண்டாவது விதி — வெவ்வேறு மின்பகுபொருள்களினூடாக ஒரே அளவு மின்னேற்றம் செலுத்தப்படும்போது, விடுவிக்கப்படும் பதார்த்தங்களின் அளவுகள் அவற்றின் இரசாயன சமவலுவிற்கு நேர்விகிதசமமாகும்.

செலுத்தப்படும் மின்னேற்றம் Q, மின்னோட்டத்தை (I, அம்பியர்) காலத்தை (t, செக்கன்) பெருக்குவதன் மூலம் பெறப்படுகின்றது. ஒரு மூல் இலத்திரன்களின் மொத்த மின்னேற்றம் பரடே மாறிலி (F ≈ 96 500 C mol⁻¹). செலுத்தப்பட்ட இலத்திரன்களின் மூல் எண்ணிக்கை Q ஐ F ஆல் வகுப்பதன் மூலம் பெறலாம்.

Q = I × t  ·  இலத்திரன்களின் மூல்கள் n(e⁻) = Q ÷ F  (F ≈ 96 500 C mol⁻¹)

ஒரு மின்வாயில் விடுவிக்கப்படும் விளைவின் அளவு, அந்த மின்வாய்த் தாக்கத்தின் பீசமான குணகத்தில் தங்கியுள்ளது. உதாரணமாக Cu²⁺+2e⁻→Cu இல் ஒரு மூல் Cu²⁺ ஐத் தாழ்த்த 2 மூல் இலத்திரன்கள் தேவை; ஆனால் Ag⁺+e⁻→Ag இல் ஒரு மூல் Ag⁺ ஐத் தாழ்த்த 1 மூல் இலத்திரனே தேவை.

3 வேலை செய்யப்பட்ட உதாரணம்

1.50 A மின்னோட்டம் CuSO₄(aq) ஊடாக 30.0 நிமிடங்கள் செலுத்தப்படுகின்றது. படிவடையும் Cu இன் திணிவைக் காண்க (M(Cu) = 63.5 g mol⁻¹).

படிநிலைத் தீர்வு
படி 1 — மின்னேற்றம்: Q = I×t = 1.50 × (30.0×60) = 1.50 × 1800 = 2700 C
படி 2 — இலத்திரன் மூல்கள்: n(e⁻) = 2700 ÷ 96500 = 0.0280 mol
படி 3 — Cu மூல்கள் (Cu²⁺+2e⁻→Cu, 2e⁻ → 1 Cu): n(Cu) = 0.0280 ÷ 2 = 0.0140 mol
படி 4 — திணிவு: mass = n × M = 0.0140 × 63.5 = 0.889 g செம்பு படிவடையும்
பொதுவான தவறு
அளவறிமுறைக் கணித்தலில் காலத்தை செக்கனாக மாற்ற மறக்க வேண்டாம் (நிமிடம் × 60). பீசமான குணகத்தை — Cu²⁺ இற்கு 2e⁻, Ag⁺ இற்கு 1e⁻ — விட்டுவிடாதீர்கள்.
learn.gtdigital.tech · A/L இரசாயனவியல் · அலகு 13 கோபிரமணன் திருசெந்திவேல், MSc