Tabla de Contenidos
A galvanikus cellák, más néven voltaikus cellák, olyan elektrokémiai cellák, amelyekben spontán redoxreakciók termelnek elektromos energiát. Egyenletek írásakor gyakran célszerű az oxidációs-redukciós reakciókat félreakciókra szétválasztani, hogy segítsen kiegyensúlyozni a teljes egyenletet és kiemelni a tényleges kémiai átalakulásokat. Másrészt az anódok és a katódok negatív és pozitív elektródák, amelyek a kémiai reakciók során elektronokat szabadítanak fel vagy nyernek.
anódok és katódok
Az anód az a negatív vagy redukáló elektród, amely elektronokat bocsát ki a külső áramkörbe, és az elektrokémiai reakció során oxidálódik. A legtöbb esetben az anód az elektromos áram áthaladásának pozitív pólusához van kötve; Ez azonban nem mindig van így. Jó példa erre a helyzetre az akkumulátoroknál, ahol az anód töltése a pozitív póluson történik, míg a LED-lámpáknál ennek az ellenkezője történik, itt az anód a negatív pólus.
A legtöbb esetben az anód azonosítható az elektromos áram iránya alapján, ami a szabad töltések irányaként értékelhető. Most, ha a vezető nem fém, a keletkező pozitív töltések átkerülnek a külső vezetőre.
A katód a maga részéről az a pozitív vagy oxidáló elektród, amely elektronokat vesz fel a külső áramkörből, és az elektrokémiai reakció során redukálódik. A katódok töltése attól az eszköztől függ, ahol található.
Az elektrolitikus cellákban az energiahordozó közeg, amely nem fém, hanem elektrolit, együtt létezhet negatív és pozitív ionokkal, amelyek ellentétes irányban egyensúlyoznak. Azonban azt állítják, hogy az áram az anódról a katódra megy.
Anódok és katódok galvánelemekben
A galvanikus cellák, más néven voltai cellák, két félcellából állnak. Mindegyik fél cella elektrolitba merített fémelektródát tartalmaz. Egy külső áramkör köti össze a két elektródát, és egy sóhíd köti össze a két elektrolitoldatot. Az elektronok az anódról a katódra áramlanak. Az oxidációs félreakció az anódon, míg a redukciós félreakció a katódon megy végbe.
Például egy galvanikus cellában a réz és a magnézium között a következő félreakció megy végbe a katódon: Cu 2+ + 2e – → Cu. Az anódon pedig a következő félreakció megy végbe: Mg → Mg 2+ + 2e –
Amikor az elektronok elvesznek az oxidáció során az anódon, átmennek a külső áramkörbe, hogy csökkentsék a katódot, és áramot generálnak. Így, amikor az anód oxidálódik, a kationkoncentráció nő az elektrolitban. Hasonlóképpen, ha a katódot redukáljuk, az anionok koncentrációja az elektrolitban növekszik.
Az elektromos semlegesség fenntartása érdekében az ionok átkelnek a sóhídon. Amikor kationok keletkeznek az anódon, az anionok a sóhíd segítségével az oldatból az anód oldalára mozognak. A katód oldalon anionok jönnek létre, amelyek hatására a kationok a sóhídról a katódoldali oldatba jutnak. Fontos megjegyezni, hogy az elektronok a külső áramkör vezetékein, az ionok pedig a sóhídon és az oldatokon keresztül haladnak.
Szökőkút
Atienza, M.; Kovács, A.; Noguera, P.; Tortajada, L. és Morais, S. (sf.). Galvanikus vagy voltacellák
Varela, I. Mi az anód és a katód? életfogytiglani büntetés.
