Was sind die Anode und die Kathode?

Die Anode und Kathode sind die Arten von Elektroden, die in elektrochemischen Zellen gefunden werden. Dies sind Geräte, die elektrische Energie durch eine chemische Reaktion erzeugen können. Die am meisten verwendeten elektrochemischen Zellen sind Batterien.

Es gibt zwei Arten von elektrochemischen Zellen, die elektrolytischen Zellen und die galvanischen oder voltaischen Zellen. In elektrolytischen Zellen geschieht die chemische Reaktion, die Energie erzeugt, nicht spontan, sondern der elektrische Strom wird in eine chemische Reaktion der Oxidations-Reduktion umgewandelt.

Die galvanische Zelle besteht aus zwei Halbzellen. Diese sind durch zwei Elemente verbunden, einen metallischen Leiter und eine Salzbrücke.

Der elektrische Leiter, wie sein Name andeutet, leitet Elektrizität, weil er der Bewegung der elektrischen Ladung sehr wenig Widerstand entgegensetzt. Die besten Fahrer sind normalerweise Metalle.

Die Salzbrücke ist eine Röhre, die beiden Halbzellen verbindet, während elektrischer Kontakt davon aufrechterhalten wird, und während sich die Komponenten jeder Zellenhälfte Zelle unan.Cada galvanische Zelle, die eine Elektrode und einen Elektrolyten enthält.

Wenn die chemische Reaktion auftritt, verliert eine der Halbzellen durch den Oxidationsprozess Elektronen an ihre Elektrode; während der andere die Elektronen für seine Elektrode durch den Reduktionsprozess gewinnt.

Oxidationsprozesse treten an der Anode und Reduktionsprozesse an der Kathode auf

Definition von Anode und Kathode

Anode

Der Name der Anode kommt vom griechischen ανά (aná): aufwärts, und οδός (odós): Weg. Faraday war derjenige, der diesen Begriff im 19. Jahrhundert geprägt hat.

Die beste Anodendefinition ist die Elektrode, die bei einer Oxidationsreaktion Elektronen verliert. Normalerweise ist es mit dem positiven Pol des elektrischen Stroms verbunden, aber das ist nicht immer der Fall.

Obwohl in den Batterien die Anode der positive Pol ist, ist in den LED-Leuchten das Gegenteil der Fall, die Anode ist der negative Pol.

Normalerweise ist die Richtung des elektrischen Stromes definiert, wobei er als eine Richtung der freien Ladungen geschätzt wird, aber wenn der Leiter nicht metallisch ist, werden die positiven Ladungen, die erzeugt werden, auf den äußeren Leiter übertragen.

Dieser Schritt bedeutet, wir haben positive und negative Ladungen in entgegengesetzten Richtungen bewegen, so heißt es, dass die Stromrichtung ist der Weg der positiven Ladungen der Kationen in der Anode mit der negativen Ladung der Anoden gefunden das sind in der Kathode.

In den galvanischen Zellen mit einem metallischen Leiter folgt der in der Reaktion erzeugte Strom dem Weg vom positiven Pol zum negativen Pol.

Da in den Elektrolysezellen jedoch kein metallischer Leiter, sondern ein Elektrolyt vorhanden ist, können Ionen mit positiver und negativer Ladung gefunden werden, die sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen.

Die thermionischen Anoden empfangen die meisten Elektronen, die von der Kathode kommen, erwärmen die Anode und müssen einen Weg finden, sich abzuleiten. Diese Wärme wird in der Spannung erzeugt, die zwischen den Elektronen auftritt.

Spezielle Anoden

Eine Art von speziellen Anoden, wie sie gefunden in Röntgenstrahlen in diesen Rohren, die Energie erzeugenden Elektronen und erzeugen Röntgenstrahlen, erzeugt er eine Kraft, die die Anode heizt.

Diese Wärme tritt bei der unterschiedlichen Spannung zwischen den beiden Elektroden auf und übt Druck auf die Elektronen aus. Wenn sich die Elektronen im elektrischen Strom bewegen, treffen sie auf die Anode, die ihre Wärme überträgt.

Kathode

Die Kathode ist die Elektrode mit negativer Ladung, die bei der chemischen Reaktion eine Reduktionsreaktion erfährt, wobei ihre Oxidationsstufe reduziert wird, wenn sie Elektronen empfängt.

Wie bei der Anode, es war Faraday, der die Kathode Begriff vorgeschlagen aus dem Griechischen κατά kommt [Catá] ‚down‘ und ὁδός [Odos]: ‚Pfad‘. An dieser Elektrode wurde ihm im Laufe der Zeit die negative Ladung zugeordnet.

Dieser Ansatz war falsch, da er je nach Gerät, in dem er sich befindet, über die eine oder andere Last verfügt.

Diese Beziehung mit dem negativen Pol, wie mit der Anode, ergibt sich aus der Annahme, dass Strom von dem positiven Pol zu dem negativen Pol fließt. Dies entsteht in einer galvanischen Zelle.

Innerhalb der elektrolytischen Zellen können die Mittel zur Energieübertragung, die nicht in einem Metall, sondern in einem Elektrolyten sind, negative und positive Ionen koexistieren, die sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen. Es wird jedoch vereinbart, dass der Strom von der Anode zur Kathode fließt.

Spezielle Kathoden

Eine Art von speziellen Kathoden sind die Glühkathoden. In diesen emittiert die Kathode Elektronen durch Wärmeeinwirkung.

Bei thermionischen Ventilen kann sich die Kathode durch Zirkulation eines Heizstroms in einem mit ihr gekoppelten Heizfaden erwärmen.

Gleichgewichtsreaktion

Wenn wir eine galvanische Zelle nehmen, die die gebräuchlichste elektrochemische Zelle ist, können wir die Gleichgewichtsreaktion formulieren, die erzeugt wird.

Jede Halbzelle, aus der die galvanische Zelle besteht, hat eine charakteristische Spannung, die als Reduktionspotential bekannt ist. Innerhalb jeder Halbzelle findet eine Oxidationsreaktion zwischen den verschiedenen Ionen statt.

Wenn diese Reaktion ein Gleichgewicht erreicht, kann die Zelle nicht mehr Spannung bereitstellen. Zu dieser Zeit wird die Oxidation, die im Semicell dieses Moments stattfindet, einen positiven Wert haben, je näher Sie dem Gleichgewicht sind. Das Potential der Reaktion wird um so größer sein, je mehr Gleichgewicht erreicht ist.

Wenn die Anode im Gleichgewicht ist, beginnt sie Elektronen zu verlieren, die durch den Leiter zur Kathode gelangen.

An der Kathode findet die Reduktionsreaktion statt, je weiter weg vom Gleichgewicht, desto mehr Potential wird die Reaktion haben, wenn sie auftritt und die Elektronen, die von der Anode kommen, werden genommen.

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