Поділитися:
Що таке анод і катод?
The анод і катод вони є типами електродів, які знаходяться в електрохімічних камерах. Це пристрої, здатні виробляти електричну енергію шляхом хімічної реакції. Найбільш використовуваними електрохімічними елементами є батареї.
Розрізняють два типи електрохімічних клітин, електролітичні клітини і гальванічні або вольтові клітини. У електролітичних клітинах хімічна реакція, що виробляє енергію, не відбувається спонтанно, але електричний струм перетворюється на хімічну реакцію окислення-відновлення.
Гальванічна комірка складається з двох половин клітин. Вони з'єднані двома елементами: металевим провідником і сольовим мостом.
Електричний провідник, як вказує його назва, проводить електрику, оскільки має дуже малий опір руху електричного заряду. Найкращі водії, як правило, метали.
Сольовий міст являє собою трубку, яка з'єднує дві половини осередків, зберігаючи при цьому електричний контакт одного і того ж, і не даючи компонентам кожної комірки приєднуватися, і кожна половина осередку гальванічної комірки містить електрод і електроліт..
Коли відбувається хімічна реакція, одна з половин клітин втрачає електрони до свого електрода через процес окислення; другий отримує електрони для свого електрода через процес відновлення.
На аноді відбуваються процеси окислення, а на катоді - процеси відновлення
Визначення анода і катода
Анод
Назва анода походить від грецького ανά (aná): вгору, і οδός (odós): шлях. Фарадей був тим, хто придумав цей термін у 19 столітті.
Найкращим визначенням аноду є електрод, який втрачає електрони в реакції окислення. Зазвичай це пов'язано з позитивним полюсом транзиту електричного струму, але це не завжди так.
Хоча в батареях анод є позитивним полюсом, у світлодіодах воно протилежно, анод є негативним полюсом..
Зазвичай визначається напрямок електричного струму, оцінюючи його як сенс вільних зарядів, але якщо провідник не є металевим, то отримані позитивні заряди передаються зовнішньому провіднику.
З цього руху випливає, що ми маємо позитивні і негативні заряди, які рухаються в протилежних напрямках, тому сказано, що напрям струму - це шлях позитивних зарядів катіонів, які знаходяться в аноді до негативного заряду анодів. зустрічається в катоді.
У гальванічних елементах, що мають металевий провідник, струм, що генерується в реакції, йде по шляху від позитивного полюса до негативного.
Але в електролітичних елементах, не маючи металевого провідника, але електроліту, можна знайти іони з позитивним і негативним зарядом, які рухаються в протилежних напрямках.
Термомагнітні аноди отримують більшість електронів, що надходять з катода, нагрівають анод і повинні знайти спосіб розсіювання. Це тепло генерується в напрузі, що виникає між електронами.
Спеціальні аноди
Існує тип спеціальних анодів, таких як ті, що знаходяться всередині рентгенівських променів, і в цих трубах енергія, вироблена електронами, на додаток до отримання рентгенівських променів, генерує велику енергію, яка нагріває анод..
Це тепло відбувається при різній напрузі між двома електродами і впливає на електрони. Коли електрони рухаються в електричному струмі, вони потрапляють в анод, передаючи його тепло.
Катод
Катод - це електрод з негативним зарядом, який в результаті хімічної реакції зазнає реакцію відновлення, де його окислювальний стан зменшується при отриманні електронів.
Як і анод, саме Фарадей запропонував термін катод, що походить від грецького κατά [catá]: "вниз", і ὁδός [odós]: "camino". На цьому електроді негативний заряд приписувався йому з часом.
Цей підхід був помилковим, оскільки в залежності від пристрою, в якому він знаходиться, він має навантаження або інше.
Цей зв'язок з негативним полюсом, як і з анодом, виникає з припущення, що струм тече від позитивного полюса до негативного полюса. Це виникає всередині гальванічної комірки.
Всередині електролітичних клітин засоби передачі енергії, які не знаходяться в металі, а в електроліті, можуть співіснувати з негативними і позитивними іонами, які рухаються в протилежних напрямках. Але за згодою сказано, що струм йде від анода до катода.
Спеціальні катоди
Одним з типів специфічних катодів є термоемісійні катоди. У них катод випромінює електрони за рахунок впливу тепла.
У термоелектричних клапанах катод може нагріватися, циркулюючи нагрівальним струмом у нитки, що приєднані до нього.
Реакція балансу
Якщо взяти гальванічну клітину, яка є найпоширенішою електрохімічною осередком, можна сформулювати рівноважну реакцію, яка генерується..
Кожна половина комірки, що складає гальванічну осередок, має характерну напругу, відому як потенціал відновлення. В межах кожної половини клітини відбувається реакція окислення між різними іонами.
Коли ця реакція досягає рівноваги, клітина не може забезпечити більше напруги. У цей час окислення, яке відбувається в напівцилі того моменту, матиме позитивне значення, чим ближче ви до балансу. Потенціал реакції буде більше, чим більше рівноваги буде досягнуто.
Коли анод знаходиться в рівновазі, він починає втрачати електрони, які проходять через провідник до катода.
На катоді протікає реакція відновлення, чим далі від більш рівноважного потенціалу, так і реакція відбуватиметься, коли відбуватиметься, і приймати електрони, що надходять з анода..
Список літератури
- HUHEEY, James E., et al.Неорганічна хімія: принципи структури та реактивності. Пірсон Освіта Індія, 2006.
- SIENKO, Michell J .; РОБЕРТ, А.Хімія: принципи і властивості. Нью-Йорк, США: McGraw-Hill, 1966.
- BRADY, Джеймс Е.Загальна хімія: принципи і структура. Wiley, 1990.
- PETRUCCI, Ralph H., et al.Загальна хімія. Міжамериканський освітній фонд, 1977.
- MASTERTON, William L.; HURLEY, Cecile N.Хімія: принципи і реакції. Cengage Learning, 2015.
- BABOR, Джозеф А.; BABOR, Хосе Йосеф А.; AZNÁREZ, Хосе Ібарц.Сучасна загальна хімія: вступ до фізичної хімії та чудова дескриптивна хімія (неорганічна, органічна та біохімічна). Марін, 1979.
- CHARLOT, Гастон; TRÉMILLON, Bernard; BADOZ-LAMBLING, J. Електрохімічні реакції. Toray-Masson, 1969.