Поделиться:
Что такое анод и катод?
анод и катод это типы электродов, которые находятся в электрохимических ячейках. Это устройства, способные вырабатывать электрическую энергию посредством химической реакции. Наиболее используемыми электрохимическими элементами являются батареи.
Существует два типа электрохимических элементов: электролитические и гальванические или гальванические. В электролизерах химическая реакция, которая производит энергию, не происходит самопроизвольно, но электрический ток превращается в химическую реакцию окисления-восстановления.
Гальваническая ячейка состоит из двух половинных ячеек. Они связаны двумя элементами: металлическим проводником и соляным мостиком..
Электрический проводник, как видно из его названия, проводит электричество, потому что у него очень мало сопротивления движению электрического заряда. Лучшие водители обычно металлы.
Солевой мостик представляет собой трубу, которая соединяет две половинки ячейки, сохраняя при этом электрический контакт, и не позволяя компонентам каждой ячейки соединяться. Каждая полуэлемента гальванической ячейки содержит электрод и электролит..
Когда происходит химическая реакция, одна из полуэлементов теряет электроны на своем электроде в процессе окисления; в то время как другой получает электроны для своего электрода, через процесс восстановления.
Процессы окисления происходят на аноде, а процессы восстановления - на катоде.
Определение анода и катода
анод
Название анода происходит от греческого ανά (aná): вверх, и δδ (odós): путь. Фарадей был тем, кто придумал этот термин в 19 веке.
Лучшее определение анода - это электрод, который теряет электроны в реакции окисления. Обычно это связано с положительным полюсом прохождения электрического тока, но это не всегда так.
Хотя в батареях анод является положительным полюсом, в светодиодных лампах он противоположен, а анод является отрицательным полюсом.
Обычно направление электрического тока определяется, оценивая его как чувство свободных зарядов, но если проводник не металлический, то положительные заряды, которые образуются, передаются на внешний проводник..
Это движение подразумевает, что у нас есть положительные и отрицательные заряды, которые движутся в противоположных направлениях, поэтому говорят, что направление тока - это путь положительных зарядов катионов, находящихся в аноде, к отрицательному заряду анодов. найдено в катоде.
В гальванических элементах, имеющих металлический проводник, ток, генерируемый в реакции, следует по пути от положительного полюса к отрицательному.
Но в электролизерах, не имеющих металлический проводник, а электролит, можно обнаружить ионы с положительным и отрицательным зарядом, которые движутся в противоположных направлениях..
Термоэлектронные аноды получают большую часть электронов, которые поступают с катода, нагревают анод и должны найти способ рассеивания. Это тепло генерируется в напряжении, которое возникает между электронами.
Специальные аноды
Существует особый тип анодов, например, внутри рентгеновских лучей. В этих трубках энергия, производимая электронами, помимо рентгеновских лучей, генерирует большую энергию, которая нагревает анод..
Это тепло происходит при различном напряжении между двумя электродами, и это оказывает давление на электроны. Когда электроны движутся в электрическом токе, они попадают на анод, передавая его тепло.
катод
Катод - это электрод с отрицательным зарядом, который в химической реакции подвергается реакции восстановления, где его состояние окисления уменьшается, когда он получает электроны..
Как и в случае с анодом, именно Фарадей предложил термин «катод», который происходит от греческого κατά [catá]: «вниз» и ὁδός [odós]: «camino». На этом электроде с течением времени ему был приписан отрицательный заряд.
Этот подход был ложным, поскольку в зависимости от устройства, в котором он находится, он имеет нагрузку или другой.
Эта связь с отрицательным полюсом, как и с анодом, возникает из предположения, что ток течет от положительного полюса к отрицательному полюсу. Это возникает внутри гальванического элемента.
Внутри электролизеров средства передачи энергии, находящиеся не в металле, а в электролите, могут сосуществовать с отрицательными и положительными ионами, которые движутся в противоположных направлениях. Но по договоренности говорят, что ток идет от анода к катоду.
Специальные катоды
Одним типом конкретных катодов являются термоэлектронные катоды. В них катод испускает электроны под действием тепла.
В термоэлектронных клапанах катод может нагреваться, циркулируя ток нагрева в нити, которая связана с ним.
Реакция баланса
Если мы возьмем гальваническую ячейку, которая является наиболее распространенной электрохимической ячейкой, мы можем сформулировать равновесную реакцию, которая генерируется.
Каждая полуэлемента, которая составляет гальванический элемент, имеет характерное напряжение, известное как потенциал восстановления. В каждой половине клетки происходит реакция окисления между различными ионами.
Когда эта реакция достигает баланса, клетка не может обеспечить больше напряжения. В это время окисление, происходящее в полуклетке того момента, будет иметь положительное значение, чем ближе вы находитесь к балансу. Потенциал реакции будет тем больше, чем больше достигается равновесие.
Когда анод находится в равновесии, он начинает терять электроны, которые проходят через проводник к катоду.
На катоде происходит реакция восстановления, чем дальше она находится от более потенциального равновесия, то реакция будет проходить по мере того, как она происходит, и забирать электроны, поступающие с анода.
ссылки
- Хьюи, Джеймс Э. и др..Неорганическая химия: принципы строения и реакционная способность. Пирсон Образование Индия, 2006.
- SIENKO, Michell J.; РОБЕРТ, А.Химия: принципы и свойства. Нью-Йорк, США: McGraw-Hill, 1966.
- Брэйди, Джеймс Е.Общая химия: принципы и структура. Вилли, 1990.
- PETRUCCI, Ральф Х. и др..Общая химия. Межамериканский образовательный фонд, 1977.
- МАСТЕРТОН, Уильям Л .; ХЕРЛИ, Сесиль Н.Химия: принципы и реакции. Cengage Learning, 2015.
- BABOR, Иосиф А.; BABOR, Хосе Иосиф А.; АЗНАРЕЗ, Хосе Ибарц.Современная общая химия: введение в физическую химию и превосходную описательную химию (неорганическую, органическую и биохимическую). Марин, 1979.
- ШАРЛО, Гастон; ТРЕМИЛЛОН, Бернард; БАДОЗ-ЛАМБЛИНГ, J. Электрохимические реакции. Торе-Массон, 1969.