So identifizieren Sie die Anode und Kathode einer galvanischen Zelle

Galvanische Zellen, auch Voltaische Zellen genannt, sind elektrochemische Zellen, in denen spontane Redoxreaktionen elektrische Energie erzeugen. Beim Schreiben von Gleichungen ist es oft praktisch, Oxidations-Reduktions-Reaktionen in Halbreaktionen zu unterteilen, um die Gesamtgleichung auszugleichen und die tatsächlichen chemischen Umwandlungen hervorzuheben. Die Anoden und Kathoden hingegen sind negative und positive Elektroden, die bei chemischen Reaktionen Elektronen abgeben oder aufnehmen.

Anoden und Kathoden

Die Anode ist die negative oder reduzierende Elektrode, die Elektronen an den externen Stromkreis abgibt und während der elektrochemischen Reaktion oxidiert wird. In den meisten Fällen ist die Anode mit dem positiven Pol des elektrischen Stromdurchgangs verbunden; Es ist jedoch nicht immer so. Ein gutes Beispiel für diese Situation sind Batterien, bei denen die Anodenladung am Pluspol erfolgt, während bei LED-Leuchten das Gegenteil der Fall ist, da hier die Anode der Minuspol ist.

In den meisten Fällen kann die Anode anhand der Richtung identifiziert werden, die der elektrische Strom nimmt, was als Richtung freier Ladungen angesehen werden kann. Ist der Leiter nun nicht metallisch, werden die entstehenden positiven Ladungen auf den Außenleiter übertragen.

Die Kathode ihrerseits ist die positive oder oxidierende Elektrode, die Elektronen aus dem äußeren Stromkreis aufnimmt und während der elektrochemischen Reaktion reduziert wird. Die Ladung der Kathoden hängt von dem Gerät ab, in dem sie sich befindet.

Innerhalb der Elektrolysezellen kann das Energieübertragungsmedium, das kein Metall, sondern ein Elektrolyt ist, mit negativen und positiven Ionen koexistieren, die sich in entgegengesetzte Richtungen ausgleichen. Es wird jedoch angegeben, dass der Strom von der Anode zur Kathode fließt.

Anoden und Kathoden in galvanischen Zellen

Galvanische Zellen, auch Voltaische Zellen genannt, bestehen aus zwei Halbzellen. Jede Halbzelle enthält eine Metallelektrode, die in einen Elektrolyten eingetaucht ist. Ein externer Stromkreis verbindet die beiden Elektroden und eine Salzbrücke verbindet die beiden Elektrolytlösungen. Elektronen fließen von der Anode zur Kathode. Die Oxidationshalbreaktion findet an der Anode statt, während die Reduktionshalbreaktion an der Kathode stattfindet.

Beispielsweise findet in einer galvanischen Zelle zwischen Kupfer und Magnesium an der Kathode folgende Halbreaktion statt: Cu ²⁺ + 2e ^– → Cu. Und an der Anode findet folgende Halbreaktion statt: Mg → Mg ²⁺ + 2e ^–

Wenn Elektronen während der Oxidation an der Anode verloren gehen, gelangen sie zum externen Stromkreis, um die Kathode zu reduzieren und Strom zu erzeugen. Wenn also die Anode oxidiert, steigt die Kationenkonzentration im Elektrolyten an. In ähnlicher Weise steigt die Konzentration der Anionen im Elektrolyten, wenn die Kathode reduziert wird.

Um die elektrische Neutralität aufrechtzuerhalten, überqueren die Ionen die Salzbrücke. Wenn Kationen an der Anode erzeugt werden, wandern Anionen von der Lösung zur Anodenseite unter Verwendung der Salzbrücke. Auf der Kathodenseite entstehen Anionen, die bewirken, dass die Kationen von der Salzbrücke in die Lösung auf der Kathodenseite übergehen. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Elektronen durch die Drähte des externen Stromkreises wandern und Ionen durch die Salzbrücke und Lösungen wandern.

Brunnen

Atienza, M.; Schmied, A.; Noguera, P.; Tortajada, L. und Morais, S. (sf). Galvanische oder voltaische Zellen

Varela, I. Was sind die Anode und die Kathode? Lebender.