Kadalasan ay may problema sa pagtukoy kung alin sa mga electrodes ang katod at alin ang anode. Una kailangan mong maunawaan ang mga tuntunin.
Nilalaman
Ang konsepto ng cathode at anode - isang simpleng paliwanag
Sa mga kumplikadong sangkap, ang mga electron ay ipinamamahagi nang hindi pantay sa pagitan ng mga atomo sa mga compound. Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan, ang mga particle ay lumipat mula sa isang atom ng isang sangkap patungo sa isang atom ng isa pa. Ang reaksyon ay tinatawag na redox. Ang pagkawala ng mga electron ay tinatawag na oxidation, at ang elementong nag-donate ng mga electron ay tinatawag na reducing agent.
Ang pagdaragdag ng mga electron ay tinatawag na pagbabawas, ang pagtanggap ng elemento sa prosesong ito ay ang oxidizing agent. Ang paglipat ng mga electron mula sa reducing agent patungo sa oxidizing agent ay maaaring magpatuloy sa pamamagitan ng isang panlabas na circuit, at pagkatapos ay maaari itong magamit bilang isang mapagkukunan ng elektrikal na enerhiya.Ang mga aparato kung saan ang enerhiya ng isang kemikal na reaksyon ay na-convert sa elektrikal na enerhiya ay tinatawag na galvanic cells.
Ang pinakasimpleng klasikal na halimbawa ng isang galvanic cell ay dalawang plate na gawa sa iba't ibang mga metal at inilubog sa isang electrolyte solution. Sa ganitong sistema, ang oksihenasyon ay nangyayari sa isang metal, at ang pagbabawas ay nangyayari sa isa pa.
MAHALAGA! Ang elektrod kung saan nangyayari ang oksihenasyon ay tinatawag na anode. Ang elektrod kung saan nagaganap ang pagbabawas ay ang katod.
Mula sa mga aklat-aralin sa kimika ng paaralan, ang isang halimbawa ng isang tansong-zinc galvanic cell ay kilala, na gumagana dahil sa enerhiya ng reaksyon sa pagitan ng zinc at copper sulfate. Sa aparatong Jacobi-Daniel, ang isang tansong plato ay inilalagay sa isang tansong sulpate na solusyon (tanso na elektrod), isang sink na plato ay nahuhulog sa isang sink sulfate na solusyon (sinc electrode). Ang zinc electrode ay nagbibigay ng mga kasyon sa solusyon, na lumilikha ng labis na positibong singil sa loob nito, at sa tansong elektrod ang solusyon ay nauubos sa mga kasyon, dito ang solusyon ay negatibong sisingilin.
Ang pagsasara ng panlabas na circuit ay nagiging sanhi ng pagdaloy ng mga electron mula sa zinc electrode patungo sa tansong elektrod. Ang mga ugnayan ng ekwilibriyo sa mga hangganan ng bahagi ay nagambala. Nagaganap ang isang reaksyon sa pagbabawas ng oksihenasyon.
Ang enerhiya ng isang kusang kemikal na reaksyon ay na-convert sa elektrikal na enerhiya.
Kung ang isang kemikal na reaksyon ay pinukaw ng panlabas na enerhiya ng isang electric current, isang proseso na tinatawag na electrolysis ang magaganap. Ang mga prosesong nagaganap sa panahon ng electrolysis ay ang kabaligtaran ng mga prosesong nagaganap sa panahon ng pagpapatakbo ng isang galvanic cell.
PANSIN! Ang elektrod kung saan nagaganap ang pagbabawas ay tinatawag ding cathode, ngunit sa electrolysis ito ay negatibong sisingilin, habang ang anode ay positibong sisingilin.
Application sa electrochemistry
Ang mga anod at cathode ay nakikibahagi sa maraming mga reaksiyong kemikal:
- Electrolysis;
- Electroextraction;
- electroplating;
- Electrotype.
Ang mga metal ay nakuha sa pamamagitan ng electrolysis ng mga natunaw na compound at may tubig na mga solusyon, ang mga metal ay dinadalisay mula sa mga impurities at ang mga mahahalagang bahagi ay nakuha (electrolytic refining). Ang mga plato ay inihagis mula sa metal upang linisin. Ang mga ito ay inilalagay bilang mga anod sa electrolyzer. Sa ilalim ng impluwensya ng isang electric current, ang metal ay sumasailalim sa paglusaw. Ang mga kasyon nito ay napupunta sa solusyon at pinalabas sa katod, na bumubuo ng isang deposito ng purong metal. Ang mga dumi na nakapaloob sa orihinal na hindi nalinis na plato ng metal ay mananatiling hindi matutunaw bilang anode sludge o pumasa sa electrolyte kung saan inaalis ang mga ito. Ang tanso, nikel, tingga, ginto, pilak, lata ay sumasailalim sa electrolytic refining.
Ang electroextraction ay ang proseso ng paghihiwalay ng metal mula sa solusyon sa panahon ng electrolysis. Upang ang metal ay mapunta sa solusyon, ito ay ginagamot ng mga espesyal na reagents. Sa panahon ng proseso, ang isang mataas na kadalisayan ng metal ay namuo sa katod. Ganito nakukuha ang zinc, copper, cadmium.
Upang maiwasan ang kaagnasan, upang magbigay ng lakas, upang palamutihan ang produkto, ang ibabaw ng isang metal ay natatakpan ng isang layer ng isa pa. Ang prosesong ito ay tinatawag na electroplating.
Ang electroplating ay ang proseso ng pagkuha ng mga kopya ng metal mula sa mga bulk na bagay sa pamamagitan ng metal electrodeposition.
Application sa vacuum electronic device
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng cathode at anode sa isang vacuum device ay maaaring ipakita ng isang electron lamp.Mukhang isang hermetically sealed na sisidlan na may mga bahaging metal sa loob. Ang aparato ay ginagamit upang itama, bumuo at mag-convert ng mga de-koryenteng signal. Ayon sa bilang ng mga electrodes, mayroong:
- diodes;
- triodes;
- tetrodes;
- pentodes, atbp.
Ang diode ay isang vacuum device na may dalawang electrodes, isang cathode at isang anode. Ang katod ay konektado sa negatibong poste ng pinagmumulan ng kapangyarihan, ang anode - sa positibo. Ang layunin ng cathode ay upang maglabas ng mga electron kapag pinainit ng isang electric current sa isang tiyak na temperatura. Ang mga emitted electron ay lumilikha ng space charge sa pagitan ng cathode at anode. Ang pinakamabilis na mga electron ay sumugod sa anode, na nagtagumpay sa negatibong potensyal na hadlang ng singil sa espasyo. Ang anode ay tumatanggap ng mga particle na ito. Ang isang anode kasalukuyang ay nilikha sa panlabas na circuit. Ang elektronikong daloy ay kinokontrol ng mga karagdagang electrodes sa pamamagitan ng paglalapat ng isang potensyal na kuryente sa kanila. Sa pamamagitan ng mga diode, ang alternating current ay na-convert sa direktang kasalukuyang.
Application sa electronics
Ngayon, ang mga uri ng semiconductor ng mga diode ay ginagamit.
Sa electronics, ang ari-arian ng mga diode na pumasa sa kasalukuyang sa pasulong na direksyon at hindi pumasa sa tapat na direksyon ay malawakang ginagamit.
Ang pagpapatakbo ng LED ay batay sa pag-aari ng mga semiconductor na kristal na kumikinang kapag ang isang kasalukuyang ay dumaan sa p-n junction sa pasulong na direksyon.
Galvanic direktang kasalukuyang mga mapagkukunan - mga baterya
Ang mga kemikal na pinagmumulan ng electric current kung saan nangyayari ang mga reversible reaction ay tinatawag na mga baterya: ang mga ito ay nire-recharge at ginagamit nang paulit-ulit.
Sa panahon ng pagpapatakbo ng lead battery, nangyayari ang redox reaction.Ang metal na lead ay nag-oxidize, nag-donate ng mga electron nito, binabawasan ang lead dioxide, na tumatanggap ng mga electron. Ang lead metal sa isang baterya ay ang anode at may negatibong charge. Ang lead dioxide ay isang cathode at may positibong charge.
Habang naglalabas ang baterya, ang mga sangkap ng cathode at anode at ang kanilang electrolyte, sulfuric acid, ay natupok. Upang i-charge ang baterya, ito ay konektado sa isang kasalukuyang pinagmulan (plus to plus, minus to minus). Ang direksyon ng kasalukuyang ay kabaligtaran na ngayon ng kung ano ito noong na-discharge ang baterya. Ang mga proseso ng electrochemical sa mga electrodes ay "reverse". Ngayon ang lead electrode ay nagiging katod, ang proseso ng pagbabawas ay nagaganap dito, at ang lead dioxide ay nagiging anode, kasama ang proseso ng oksihenasyon na nagaganap. Ang baterya ay muling lumilikha ng mga sangkap na kinakailangan para sa operasyon nito.
Bakit may kalituhan?
Ang problema ay nagmumula sa katotohanan na ang isang tiyak na pag-sign ng pagsingil ay hindi maaaring mahigpit na nakakabit sa anode o katod. Kadalasan ang katod ay isang positibong sisingilin na elektrod, at ang anode ay negatibo. Madalas, pero hindi palagi. Ang lahat ay nakasalalay sa prosesong nagaganap sa elektrod.
PANSIN! Ang bahagi na inilalagay sa electrolyte ay maaaring parehong anode at katod. Ang lahat ay nakasalalay sa layunin ng proseso: kailangan mong maglagay ng isa pang layer ng metal dito o alisin ito.
Paano makilala ang anode at katod
Sa electrochemistry, ang anode ay ang elektrod kung saan nagaganap ang mga proseso ng oksihenasyon, ang katod ay ang elektrod kung saan nangyayari ang pagbabawas.
Sa isang diode, ang mga gripo ay tinatawag na anode at isang katod. Ang kasalukuyang ay dadaloy sa diode kung ang anode tap ay konektado sa "plus", ang "cathode" tap - sa "minus".
Para sa isang bagong LED na may hindi pinutol na mga contact, ang anode at cathode ay tinutukoy nang biswal sa haba. Ang katod ay mas maikli.
Kung ang mga contact ay pinutol, ang isang baterya na nakakabit sa kanila ay makakatulong. Lilitaw ang liwanag kapag tumugma ang mga polaridad.
Anode at cathode sign
Sa electrochemistry, mas tama na pag-usapan hindi ang tungkol sa mga palatandaan ng mga singil ng mga electrodes, ngunit tungkol sa mga proseso na nangyayari sa kanila. Ang reaksyon ng pagbabawas ay nagaganap sa katod, at ang reaksyon ng oksihenasyon ay nagaganap sa anode.
Sa electrical engineering, para sa daloy ng kasalukuyang, ang katod ay konektado sa negatibong poste ng kasalukuyang pinagmulan, ang anode sa positibo.
Mga katulad na artikulo:
