Anode và Cathode là gì?

các cực dương và cực âm chúng là các loại điện cực được tìm thấy trong các tế bào điện hóa. Đây là những thiết bị có khả năng sản xuất năng lượng điện thông qua phản ứng hóa học. Các tế bào điện hóa được sử dụng nhiều nhất là pin.

Có hai loại tế bào điện hóa, tế bào điện phân và tế bào điện hoặc điện thế. Trong các tế bào điện phân, phản ứng hóa học tạo ra năng lượng không xảy ra một cách tự nhiên, nhưng dòng điện được chuyển thành phản ứng hóa học khử oxy hóa.

Tế bào mạ điện gồm hai nửa tế bào. Chúng được kết nối bởi hai yếu tố, một dây dẫn kim loại và một cây cầu muối.

Các dây dẫn điện, như tên gọi của nó, dẫn điện vì nó có rất ít khả năng chống lại sự chuyển động của điện tích. Các trình điều khiển tốt nhất thường là kim loại.

Cầu muối là một ống kết nối hai nửa tế bào, trong khi vẫn duy trì sự tiếp xúc điện như nhau và không để các thành phần của mỗi tế bào tham gia. Mỗi nửa tế bào của điện thế chứa một điện cực và chất điện phân.

Khi phản ứng hóa học xảy ra, một trong các tế bào nửa mất điện tử vào điện cực của nó, thông qua quá trình oxy hóa; trong khi cái còn lại thu được các electron cho điện cực của nó, thông qua quá trình khử.

 Các quá trình oxy hóa xảy ra ở cực dương, và các quá trình khử ở cực âm

Định nghĩa cực dương và cực âm

Cực dương

Tên của cực dương xuất phát từ tiếng Hy Lạp αάά (aná): lên trên và ottaδός (odós): cách. Faraday là người đặt ra thuật ngữ này trong thế kỷ 19.

Định nghĩa cực dương tốt nhất là điện cực mất electron trong phản ứng oxy hóa. Thông thường nó được liên kết với cực dương của quá trình truyền dòng điện, nhưng điều này không phải lúc nào cũng đúng.

Mặc dù trong pin, cực dương là cực dương, nhưng trong đèn led thì ngược lại, cực dương là cực âm.

Thông thường hướng của dòng điện được xác định, đánh giá nó là cảm giác của các điện tích tự do, nhưng nếu dây dẫn không phải là kim loại, các điện tích dương được tạo ra sẽ được chuyển sang dây dẫn bên ngoài.

Chuyển động này ngụ ý rằng chúng ta có các điện tích dương và âm di chuyển ngược chiều nhau, do đó người ta nói rằng hướng của dòng điện là đường đi của các điện tích dương của các cation ở cực dương đối với điện tích âm của cực dương tìm thấy ở cực âm.

Trong các tế bào điện, có một dây dẫn kim loại, dòng điện được tạo ra trong phản ứng sẽ đi theo con đường từ cực dương đến cực âm.

Nhưng trong các tế bào điện phân, không có chất dẫn kim loại, mà là chất điện phân, có thể tìm thấy các ion có điện tích dương và âm di chuyển ngược chiều nhau.

Các cực dương nhiệt điện nhận được hầu hết các electron đến từ cực âm, làm nóng cực dương và phải tìm cách tiêu tan. Nhiệt này được tạo ra trong điện áp xảy ra giữa các electron.

Cực dương đặc biệt

Có một loại cực dương đặc biệt, chẳng hạn như các cực dương được tìm thấy bên trong tia X. Trong các ống này, năng lượng do các electron tạo ra, ngoài việc tạo ra tia X, tạo ra một năng lượng lớn làm nóng cực dương.

Nhiệt này xảy ra ở điện áp khác nhau giữa hai điện cực và gây áp lực lên các electron. Khi các electron di chuyển trong dòng điện, chúng chạm vào cực dương truyền nhiệt của nó.

Cathode

Cực âm là điện cực có điện tích âm, trong phản ứng hóa học trải qua phản ứng khử, trong đó trạng thái oxy hóa của nó bị giảm khi nhận electron.

Cũng như cực dương, chính Faraday đã đề xuất thuật ngữ cực âm xuất phát từ tiếng Hy Lạp κατά [catá]: 'hướng xuống' và ὁδός [odós]: 'camino'. Ở điện cực này, điện tích âm được quy cho nó theo thời gian.

Cách tiếp cận này là sai, vì tùy thuộc vào thiết bị được đặt, nó có tải hoặc khác.

Mối quan hệ này với cực âm, như với cực dương, phát sinh từ giả định rằng dòng điện chạy từ cực dương sang cực âm. Điều này phát sinh bên trong một tế bào mạ điện.

Bên trong các tế bào điện phân, phương tiện truyền năng lượng, không ở trong kim loại mà trong chất điện phân, có thể cùng tồn tại các ion âm và dương di chuyển ngược chiều nhau. Nhưng theo thỏa thuận, người ta nói rằng dòng điện đi từ cực dương đến cực âm.

Cực âm

Một loại catốt cụ thể là catốt nhiệt. Trong đó, cực âm phát ra các electron nhờ tác dụng của nhiệt.

Trong các van nhiệt, cực âm có thể tự làm nóng bằng cách lưu thông một dòng nhiệt trong dây tóc được ghép với nó.

Phản ứng cân bằng

Nếu chúng ta lấy một tế bào điện, là tế bào điện hóa phổ biến nhất, chúng ta có thể hình thành phản ứng cân bằng được tạo ra.

Mỗi nửa tế bào tạo nên tế bào điện có một điện áp đặc trưng được gọi là thế năng khử. Trong mỗi nửa tế bào, một phản ứng oxy hóa xảy ra giữa các ion khác nhau.

Khi phản ứng này đạt đến sự cân bằng, tế bào không thể cung cấp thêm sức căng. Tại thời điểm này, quá trình oxy hóa đang diễn ra trong dấu chấm phẩy của thời điểm đó sẽ có giá trị dương khi bạn càng gần với sự cân bằng. Tiềm năng của phản ứng sẽ càng lớn khi đạt đến trạng thái cân bằng càng cao.

Khi cực dương ở trạng thái cân bằng, nó bắt đầu mất các electron truyền qua dây dẫn đến cực âm.

Ở cực âm, phản ứng khử đang diễn ra, càng ở xa điểm cân bằng tiềm năng hơn, phản ứng sẽ diễn ra khi nó diễn ra và lấy các electron đến từ cực dương..

Tài liệu tham khảo

1. HUHEEY, James E., et al.Hóa vô cơ: nguyên tắc cấu trúc và khả năng phản ứng. Pearson Giáo dục Ấn Độ, 2006.
2. SIENKO, Michell J .; ROBERT, A.Hóa học: nguyên tắc và tính chất. New York, Hoa Kỳ: McGraw-Hill, 1966.
3. BRADY, James E.Hóa học đại cương: nguyên tắc và cấu trúc. Wiley, 1990.
4. PETRUCCI, Ralph H., et al.Hóa học đại cương. Quỹ giáo dục liên Mỹ, 1977.
5. MASTERTON, William L.; HURley, Cecile N.Hóa học: nguyên tắc và phản ứng. Học thuật báo thù, 2015.
6. BABOR, Joseph A.; BABOR, JoseJoseph A.; AZNÁREZ, Jose Ibarz.Hóa học đại cương hiện đại: giới thiệu về hóa lý và hóa học mô tả cao cấp (vô cơ, hữu cơ và sinh hóa). Marin, 1979.
7. CHARLOT, Gaston; TRÉMILLON, Bernard; BADOZ-LAMBLING, J. Các phản ứng điện hóa. Toray-Masson, 1969.