Wat zijn de anode en de kathode?

de anode en kathode het zijn de soorten elektroden die worden aangetroffen in elektrochemische cellen. Dit zijn apparaten die door een chemische reactie elektrische energie kunnen produceren. De meest gebruikte elektrochemische cellen zijn batterijen.

Er zijn twee soorten elektrochemische cellen, de elektrolytische cellen en de galvanische of voltaïsche cellen. In elektrolytische cellen gebeurt de chemische reactie die energie produceert niet spontaan, maar de elektrische stroom wordt omgezet in een chemische reactie van oxidatie-reductie.

De galvanische cel bestaat uit twee halve cellen. Deze zijn verbonden door twee elementen, een metalen geleider en een zoutbrug.

De elektrische geleider geleidt, zoals de naam aangeeft, elektriciteit omdat deze zeer weinig weerstand biedt tegen de beweging van de elektrische lading. De beste drivers zijn meestal metalen.

De zoutbrug is een buis die de twee halve-cellen, terwijl behoud daarvan elektrisch contact, en terwijl de componenten van elke cel halfcel unan.Cada galvanische cel met een elektrode en een elektrolyt.

Wanneer de chemische reactie optreedt, verliest één van de halve cellen elektronen aan zijn elektrode, door het oxidatieproces; terwijl de ander via het reductieproces de elektronen voor zijn elektrode wint.

 Oxidatieprocessen vinden plaats aan de anode en reductieprocessen aan de kathode

Definitie van anode en kathode

anode

De naam van de anode komt van de Griekse ανά (aná): naar boven, en οδός (odós): weg. Faraday was degene die deze term in de 19e eeuw had bedacht.

De beste anodedefinitie is de elektrode die elektronen verliest in een oxidatiereactie. Normaal gesproken is dit gekoppeld aan de positieve pool van de doorvoer van de elektrische stroom, maar dit is niet altijd het geval.

Hoewel in de batterijen de anode de positieve pool is, is in de led-verlichting het tegenovergestelde, de anode de negatieve pool.

Normaal gesproken wordt de richting van de elektrische stroom gedefinieerd, waarbij het wordt gewaardeerd als een gevoel van de vrije ladingen, maar als de geleider niet metaalachtig is, worden de positieve ladingen die worden geproduceerd, overgedragen naar de externe geleider.

Deze stap betekent dat we positieve en negatieve ladingen in tegengestelde richting bewegen, zodat er wordt gezegd dat de stroomrichting is de baan van de positieve ladingen van kationen in de anode naar de negatieve lading van de anoden gevonden in de kathode.

In de galvanische cellen, met een metalen geleider, volgt de in de reactie gegenereerde stroom het pad van de positieve pool naar de negatieve pool..

Maar in de elektrolytische cellen kunnen, door geen metaalgeleider te hebben, maar een elektrolyt, ionen worden gevonden met positieve en negatieve lading die in tegengestelde richting bewegen.

De thermionische anodes ontvangen de meeste elektronen die uit de kathode komen, verwarmen de anode en moeten een manier vinden om te dissiperen. Deze warmte wordt gegenereerd in de spanning die optreedt tussen de elektronen.

Speciale anodes

Eén type special anodes, zoals in röntgenstraling in deze buizen de energieproducerende elektronen en produceert röntgenstraling genereert een kracht die de anode verwarmt.

Deze warmte treedt op bij de verschillende spanning tussen de twee elektroden en dat oefent druk uit op de elektronen. Wanneer de elektronen in de elektrische stroom bewegen, raken ze de anode die zijn warmte doorgeeft.

kathode

De kathode is de elektrode met negatieve lading, die in de chemische reactie een reductiereactie ondergaat, waarbij de oxidatietoestand wordt verminderd wanneer deze elektronen ontvangt.

Net als bij de anode, het was Faraday die voorstelde de kathode term komt van het Griekse κατά [Cata] 'down' en ὁδός [Odos]: 'pad'. Bij deze elektrode werd de negatieve lading in de loop van de tijd toegeschreven.

Deze aanpak was onjuist, omdat afhankelijk van het apparaat waarin het zich bevindt, het een belasting of een ander heeft.

Deze relatie met de negatieve pool, zoals met de anode, vloeit voort uit de aanname dat de stroom van de positieve pool naar de negatieve pool loopt. Dit ontstaat in een galvanische cel.

In de elektrolytische cel, kan het middel voor het overdragen van energie, niet zijnde een metaal in een elektrolyt maar coëxisteren negatieve en positieve ionen in tegengestelde richting bewegen. Maar bij overeenkomst wordt gezegd dat de stroom van de anode naar de kathode gaat.

Speciale kathodes

Eén type specifieke kathoden zijn thermionische kathodes. Hierin emitteert de kathode elektronen door het effect van warmte.

In thermionische kleppen kan de kathode zichzelf verwarmen door een verwarmingsstroom in een eraan gekoppeld filament te laten circuleren.

Evenwichtsreactie

Als we een galvanische cel nemen, wat de meest gebruikelijke elektrochemische cel is, kunnen we de evenwichtsreactie formuleren die wordt gegenereerd.

Elke halve cel waaruit de galvanische cel bestaat heeft een karakteristieke spanning die bekend staat als het reductiepotentieel. Binnen elke halve cel vindt een oxidatiereactie plaats tussen de verschillende ionen.

Wanneer deze reactie een evenwicht bereikt, kan de cel niet meer spanning geven. Op dit moment zal de oxidatie die plaatsvindt in de semicel van dat moment een positieve waarde hebben, hoe dichter u bij het evenwicht bent. Het potentieel van de reactie zal groter zijn naarmate er meer evenwicht wordt bereikt.

Wanneer de anode in evenwicht is, begint het elektronen te verliezen die door de geleider naar de kathode gaan.

Aan de kathode optreedt reductiereactie, hoe verder weg u hoe meer potentiële zal de reactie in evenwicht te komen en neemt de elektronen vanuit de anode.

referenties

1. HUHEEY, James E., et al.Anorganische chemie: principes van structuur en reactiviteit. Pearson Education India, 2006.
2. SIENKO, Michell J; ROBERT, A.Chemie: principes en eigenschappen. New York, VS: McGraw-Hill, 1966.
3. BRADY, James E.Algemene chemie: principes en structuur. Wiley, 1990.
4. PETRUCCI, Ralph H., et al.Algemene chemie. Inter-Amerikaans Educatief Fonds, 1977.
5. MASTERTON, William L.; HURLEY, Cecile N.Chemie: principes en reacties. Cengage Learning, 2015.
6. BABOR, Joseph A.; BABOR, Jose Joseph A; AZNÁREZ, José Ibarz.Moderne algemene chemie: een introductie tot fysische chemie en superieure beschrijvende chemie (anorganisch, organisch en biochemisch). Marin, 1979.
7. CHARLOT, Gaston; TRÉMILLON, Bernard; BADOZ-LAMBLING, J. De elektrochemische reacties. Toray-Masson, 1969.