Πώς να αναγνωρίσετε την άνοδο και την κάθοδο ενός γαλβανικού στοιχείου

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Τα γαλβανικά κύτταρα, γνωστά και ως βολταϊκά στοιχεία, είναι ηλεκτροχημικά στοιχεία στα οποία οι αυθόρμητες αντιδράσεις οξειδοαναγωγής παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Κατά τη σύνταξη εξισώσεων, είναι συχνά βολικό να διαχωρίζονται οι αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής σε ημι-αντιδράσεις για να εξισορροπηθεί η συνολική εξίσωση και να επισημανθούν οι πραγματικοί χημικοί μετασχηματισμοί. Από την άλλη πλευρά, οι άνοδοι και οι κάθοδοι είναι αρνητικά και θετικά ηλεκτρόδια που απελευθερώνουν ή αποκτούν ηλεκτρόνια κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων.

ανόδους και καθόδους

Η άνοδος είναι το αρνητικό ή αναγωγικό ηλεκτρόδιο που απελευθερώνει ηλεκτρόνια στο εξωτερικό κύκλωμα και οξειδώνεται κατά την ηλεκτροχημική αντίδραση. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η άνοδος συνδέεται με τον θετικό πόλο της διέλευσης του ηλεκτρικού ρεύματος. Ωστόσο, δεν είναι πάντα έτσι. Ένα καλό παράδειγμα αυτής της κατάστασης μπορεί να δει κανείς στις μπαταρίες, όπου η φόρτιση της ανόδου συμβαίνει στον θετικό πόλο, ενώ το αντίθετο συμβαίνει με τα φώτα LED, με την άνοδο να είναι ο αρνητικός πόλος εδώ.

Στις περισσότερες περιπτώσεις η άνοδος μπορεί να αναγνωριστεί από την κατεύθυνση που παίρνει το ηλεκτρικό ρεύμα, εκτιμώντας την ως κατεύθυνση δωρεάν φορτίων. Τώρα, αν ο αγωγός δεν είναι μεταλλικός, τα θετικά φορτία που παράγονται μεταφέρονται στον εξωτερικό αγωγό.

Η κάθοδος, από την πλευρά της, είναι το θετικό ή οξειδωτικό ηλεκτρόδιο που προσλαμβάνει ηλεκτρόνια από το εξωτερικό κύκλωμα και ανάγεται κατά την ηλεκτροχημική αντίδραση. Η φόρτιση των καθόδων θα εξαρτηθεί από τη συσκευή στην οποία βρίσκεται.

Μέσα στα ηλεκτρολυτικά στοιχεία , το μέσο μεταφοράς ενέργειας, που δεν είναι μέταλλο αλλά ηλεκτρολύτης, μπορεί να συνυπάρχει με αρνητικά και θετικά ιόντα που ισορροπούν σε αντίθετες κατευθύνσεις. Ωστόσο, αναφέρεται ότι το ρεύμα πηγαίνει από την άνοδο στην κάθοδο.

Άνοδοι και κάθοδοι σε γαλβανικά κύτταρα

Τα γαλβανικά κύτταρα, γνωστά και ως βολταϊκά στοιχεία, αποτελούνται από δύο μισά στοιχεία. Κάθε μισό στοιχείο περιέχει ένα μεταλλικό ηλεκτρόδιο βυθισμένο σε έναν ηλεκτρολύτη. Ένα εξωτερικό κύκλωμα συνδέει τα δύο ηλεκτρόδια και μια γέφυρα αλατιού συνδέει τα δύο διαλύματα ηλεκτρολυτών. Τα ηλεκτρόνια ρέουν από την άνοδο στην κάθοδο. Η ημιαντίδραση οξείδωσης λαμβάνει χώρα στην άνοδο, ενώ η ημιαντίδραση αναγωγής στην κάθοδο.

Για παράδειγμα, σε ένα γαλβανικό στοιχείο μεταξύ χαλκού και μαγνησίου εμφανίζεται η ακόλουθη ημιαντίδραση στην κάθοδο: Cu 2+ + 2e → Cu. Και στην άνοδο συμβαίνει η ακόλουθη ημιαντίδραση: Mg → Mg 2+ + 2e

Όταν τα ηλεκτρόνια χάνονται κατά την οξείδωση στην άνοδο, περνούν στο εξωτερικό κύκλωμα για να μειώσουν την κάθοδο, δημιουργώντας ρεύμα. Έτσι, όταν η άνοδος οξειδώνεται, η συγκέντρωση κατιόντων αυξάνεται στον ηλεκτρολύτη. Ομοίως, όταν η κάθοδος μειώνεται, η συγκέντρωση των ανιόντων στον ηλεκτρολύτη αυξάνεται.

Για να διατηρηθεί η ηλεκτρική ουδετερότητα, τα ιόντα διασχίζουν τη γέφυρα αλατιού. Όταν δημιουργούνται κατιόντα στην άνοδο, τα ανιόντα μετακινούνται από το διάλυμα προς την πλευρά της ανόδου χρησιμοποιώντας τη γέφυρα άλατος. Στην πλευρά της καθόδου, δημιουργούνται ανιόντα τα οποία αναγκάζουν τα κατιόντα να περάσουν από τη γέφυρα άλατος στο διάλυμα στην πλευρά της καθόδου. Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι τα ηλεκτρόνια ταξιδεύουν μέσω των καλωδίων του εξωτερικού κυκλώματος και τα ιόντα ταξιδεύουν μέσω της γέφυρας άλατος και των διαλυμάτων.

Κρήνη

Atienza, Μ.; Blacksmith, Α.; Noguera, Ρ.; Tortajada, L. and Morais, S. (sf). Γαλβανικά ή βολταϊκά κύτταρα

Varela, I. Τι είναι η άνοδος και η κάθοδος; κατάδικος διά βίου.

-Διαφήμιση-

mm
Carolina Posada Osorio (BEd)
(Licenciada en Educación. Licenciada en Comunicación e Informática educativa) -COLABORADORA. Redactora y divulgadora.

Artículos relacionados