Diferența dintre anod și catod

Diferența principală - anodul vs. catodul

Termenii catod și anod sunt folosite pentru a se referi la terminalele unui dispozitiv electric polarizat. principala diferență între anod și catod este că, în general, anodul este terminalul în care curentul (convențional) curge într-un dispozitiv din exterior, în timp ce catodul este terminalul în care curentul (convențional) curge din dispozitiv. Cu toate acestea, utilizarea în anumite cazuri nu este strict urmărită, deoarece atunci când un dispozitiv este capabil să sufere un proces reversibil, același terminal numit "anod" ar putea fi denumit acum "catod". Fără îndoială, acest lucru poate duce la confuzie și este recomandabil să se adapteze la utilizarea generală în domeniul specific. În acest articol, vom examina mai multe scenarii în care sunt folosiți acești termeni și vom explora utilizarea acestora în termenii proceselor care apar în aceste dispozitive.

Ce este Anodul?

Anodul este terminalul în care curentul (convențional) curge într-un dispozitiv din exterior. Aceasta înseamnă că electroni ieși din dispozitiv la anod.

Ce este un catod

Catodul este terminalul în care curentul (convențional) curge dintr-un dispozitiv. Aceasta înseamnă că electroni curge în acest terminal din afară.

Celule galvanice / voltaice

Setarea unei celule galvanice este prezentată mai jos:

O celulă galvanică

Într-o celulă galvanică, unul dintre electrozi are un potențial de reducere mai mare decât celălalt. Electrodul cu un potențial de reducere mai mare are o capacitate mai mare de a câștiga electroni, astfel încât electronii curg în el de la celălalt electrod. În celula desenată mai sus, cuprul are un potențial de reducere mai mare decât zincul, deci atrage electroni de la electrodul de zinc. Acest lucru însoțește două reacții. La electrodul de zinc, zincul se disociază în Zn²⁺ ioni și electroni. Cu alte cuvinte, zincul este oxidat (pierde electroni).

Electronii pierduți prin fluxul de zinc prin fire pe electrodul de cupru. Aici, electronii care intră se combină cu Cu²⁺ ioni și formează atomi de cupru. Cuprul se reduce (câștigă electroni):

Aici, electronii curg "din dispozitiv" de la terminalul de zinc, deci curentul convențional curge în dispozitiv aici. Acest lucru face terminalul de zinc anodul. Curentul convențional curge din dispozitiv la terminalul de cupru, astfel încât cuprul să fie catodul. Ori de câte ori un dispozitiv funcționează folosind reacții redox, terminalul în care se produce oxidarea este anodul, iar electrodul în care se produce reducerea este catodul. Acest lucru este de acord cu descrierea de mai sus: zincul (anodul) devine oxidat și cuprul (catodul) devine redus.

Celulele electrolitice

În celulele electrolitice, o sursă de alimentare este utilizată pentru a crea un curent într-un lichid care conține ioni. De exemplu, ne vom uita la ceea ce se întâmplă atunci când doi electrozi sunt puse într-un eșantion de topit clorură de sodiu (NaCI sau sare comună).

Electroliza clorurii de sodiu topite

Electrodul conectat la borna pozitivă a bateriei atrage anioni. Aici, acești ioni își dau electronii, formând gaz de clor.

La electrodul conectat la terminalul negativ, ionii de sodiu pozitivi obțin electroni, formând atomi de sodiu:

Aici, terminalul care atrage curentul în dispozitiv este electrodul conectat la borna pozitivă a bateriei. Prin urmare, acesta este anodul. ionii își pierd electronii aici, deci este în concordanță cu ideea că oxidarea se întâmplă la anod. Forme de sodiu la celălalt electrod unde  ionii sunt reduse. Curente de flux afară a dispozitivului de la acest terminal. Prin urmare, acest terminal formează catodul.

Cele două exemple de mai sus trebuie să clarifice termenii anod și catod nu se referă la un anumit potențial, ci mai degrabă cum fluxurile curente în configurare. De exemplu, electrodul "pozitiv" din celula galvanică este "catodul" său, dar electrodul "pozitiv" în cazul electroliză este "anodul".

Diferența dintre anod și catod

Numele "anod" și "catod" pot fi date unui terminal, în funcție de faptul dacă curentul curge din exterior în respectivul terminal sau dacă curentul curge din exterior către terminal. Cu toate acestea, deoarece modul în care fluxurile de curenți în diferite situații ar putea fi radical diferite, traducerea utilizării acestor termeni de la o situație la alta ar putea fi confuză. Prin urmare, ar putea fi necesar să examinăm mai întâi situația pentru a folosi corect terminologia. Dacă este posibil, ar trebui folosite termeni alternativi, mai puțin ambigui (în funcție de situație). Am discutat două exemple particulare de la electrochimie, dar termenii "anod" și "catod" sunt utilizați și în multe alte domenii. Mai multe exemple sunt menționate în secțiunea sumară de mai jos.

Direcția fluxului curent:

În general, curentul curge în anod din afară. 

Catod dă curentului din dispozitiv. Aceasta înseamnă că in afara dispozitivul, electroni curge de la anod la catod.

Reactie redox:

În dispozitivele care se bazează pe reacții redox, oxidarea are loc la anozi.

Întrucât reducerea are loc la catozi.

În celulele galvanice și celulele electrolitice:

În celulele galvanice și celulele electrolitice, catod atrage cationii si le oxideaza.

anod atrage și reduce anionii.

În electroliză:

anod formează pozitiv terminal în electroliză

In timp ce catod formează negativ terminale din celula galvanică.

În arme electronice și tuburi cu raze X:

În pistoalele electronice și în tuburile cu raze X, partea care emite electroni în dispozitiv formează catod.

În interiorul dispozitivului, anod colectează electronii. 

Atunci când diodele normale sunt conectate în părtinire în față, anodul este p-latură, care este partea conectată la partea pozitivă a bateriei (atrage curentul din celulă). În mod similar, catod formează n-latură.

Deși numele terminalelor ar trebui să fie inversate atunci când fluxurile curente sunt înclinate invers într - o diodă Zener, p-side este încă denumită "anod"Chiar dacă este tehnic dă curent la exterior. Aceasta este o excepție notabilă și subliniază de ce trebuie evitate termenii "anod" și "catod", atunci când este posibil (în acest caz, este mai bine să se facă referire la părți ca p-lateral și n-latură).

O altă sursă de confuzie apare atunci când producătorii de baterii etichetează terminalul negativ al unui a reîncărcabilă acumulator ca "anod„. Când bateria se descarcă, terminologia funcționează. Cu toate acestea, atunci când bateria este încărcată, tehnic, terminologia ar trebui să fie inversată, de asemenea.

Referințe:

Denker, J. (2004). Cum se definesc anodul și catodul. Recuperat la 1 octombrie 2015 de la Bun venit la Av8n.com

Datorită fotografiei:

"Diagrama celulară galvanică" de către standardul Ohio (transferat de la en.wikipedia; transferat în Commons by User: Burpelson AFB folosind CommonsHelper) [CC BY-SA 3.0], prin Wikimedia Commons