質問にはタイプミスがあるようだ。提供された文脈と参考文献に基づくと、おそらく意図された比較は 電解セル および ガルバニ電池 (ボルタ電池とも呼ばれる）。どちらも電気化学電池の一種であるが、その目的は正反対である。電解槽は外部からの電気エネルギーを使って非自発的な化学反応を促進し、ガルバニック槽は自発的な化学反応から電気エネルギーを生成する。以下では、この2種類のセルの違いについて詳しく説明します。
主なポイントを説明する：
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目的とエネルギー変換
- 電解セル： 電気エネルギーを化学エネルギーに変換する。非自発的な化学反応の駆動には外部電源が必要。電気メッキや電池の充電などがその例。
- ガルバニック電池： 化学エネルギーを電気エネルギーに変換する。自発的な化学反応によって電気を発生させる。バッテリーや燃料電池などがその例。
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反応の自発性：
- 電解セル： 非自発的反応を伴う。つまり、外部からのエネルギー入力なしには自然には起こらない反応である。ギブスの自由エネルギー変化（ΔG）は正である。
- ガルバニ電池： 自然反応を伴う。つまり、反応は自然に起こり、エネルギーを放出する。ギブスの自由エネルギー変化（ΔG）は負である。
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電極の電荷：
- 電解セル： 陽極はプラスに帯電し、陰極はマイナスに帯電している。陽極で酸化が起こり、陰極で還元が起こる。
- ガルバニ電池： 陽極は負に帯電し、陰極は正に帯電している。陽極では酸化が起こり、陰極では還元が起こる。
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エネルギー源：
- 電解セル： 電子を強制的に流して反応を促進させるため、外部電源（バッテリーや電源など）を必要とする。
- ガルバニック・セル： 外部電源を必要とせず、化学反応から電気エネルギーを生成する。
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用途
- 電解セル： 電気分解（水を水素と酸素に分解するなど）、電気メッキ（金属を別の金属の薄い層でコーティングするなど）、充電式電池の充電などのプロセスで使用される。
- ガルバニック電池： 電池（単三電池、リチウムイオン電池など）や燃料電池に使用され、携帯用の電気エネルギーを供給する。
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電子の流れ：
- 電解セル： 電子が外部電源から陰極に強制的に流れ、還元反応を促進する。
- ガルバニ電池： 電子が外部回路を通して陽極から陰極へ自然に流れ、電流が発生する。
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平衡と電流の流れ：
- 電解セル： 非平衡条件下で作動し、外部電圧が反応を駆動する。
- ガルバニ電池： 電流が流れない平衡状態で作動するが、外部回路に接続すると電流が発生する。
これらの重要な違いを理解することで、様々な科学的・工業的文脈における電解槽とガルバニ槽の明確な役割と用途をより理解することができる。
総括表：
| 側面 | 電解セル | ガルバニックセル |
|---|---|---|
| 目的 | 電気エネルギーを化学エネルギーに変換 | 化学エネルギーを電気エネルギーに変換 |
| 反応 自発性 | 非自発性（外部エネルギーを必要とする） | 自然発生（自然に発生する） |
| 電極の電荷 | 陽極：陽極：プラス、陰極：マイナス | 陽極負極: 正極 |
| エネルギー源 | 外部電源が必要 | 自ら電気エネルギーを生成 |
| 用途 | 電気メッキ、バッテリー充電 | 電池、燃料電池 |
| 電子の流れ | 外部ソースからカソードへの強制フロー | 陽極から陰極への自然流 |
| 平衡 | 非平衡条件下で作動 | 平衡条件下で作動 |
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