Co jest pozytywne, a co negatywne?

Terminy „anoda” i „katoda” są fundamentalne w dziedzinie elektrochemii i obwodów elektronicznych. Te dwa rodzaje elektrod odgrywają kluczową rolę w różnorodnych systemach, od prostych baterii po zaawansowane technologie.

Przeanalizujmy ich różnice, przypisane im bieguny dodatnie i ujemne oraz sposób, w jaki można łatwo ustalić, która z nich jest ujemna, a która dodatnia.

Czym jest elektroda?

Zanim zagłębimy się w szczegóły dotyczące katody i anody, kluczowe jest zrozumienie, czym w ogóle jest elektroda. W najprostszym ujęciu elektroda to materiał, który przewodzi prąd elektryczny, umożliwiając jego przepływ do lub z ośrodka niemetalicznego, takiego jak ogniwo elektrolityczne.

Mówiąc wprost, elektroda działa jako przewodnik, który umożliwia kontakt elektryczny z elementem niemetalicznym w obwodzie.

Co to jest anoda?

Biegunowość elektrody, czyli to, czy jest ona anodą, czy katodą, jest uzależniona od rodzaju obwodu. Anoda to elektroda, na której zachodzi proces utleniania, skutkujący utratą elektronów. W ogniwie galwanicznym (które przekształca energię chemiczną w elektryczną, np. podczas rozładowywania akumulatora), anoda pełni funkcję elektrody ujemnej, ponieważ podczas utleniania elektrony pozostają na elektrodzie i przemieszczają się poprzez obwód zewnętrzny.

Natomiast w procesie elektrolizy, gdzie prąd elektryczny wymusza przepływ elektronów w przeciwnym kierunku, anoda staje się elektrodą dodatnią.

Co to jest katoda?

Źródło obrazu: RaspberryPi

Katoda to miejsce, gdzie ma miejsce redukcja, czyli pobieranie elektronów. W ogniwie galwanicznym działa ona jako elektroda dodatnia, ponieważ jony ulegają redukcji, pobierając elektrony z elektrody, a następnie się wyładowują.

Z kolei w elektrolizie katoda jest biegunem ujemnym, który przyciąga jony dodatnie z roztworu.

Anoda kontra katoda: wyjaśnienie kwestii polaryzacji

Początkowo sądzono, że prąd elektryczny płynie od bieguna dodatniego do ujemnego, co jest sprzeczne z obecnym stanem wiedzy. To pierwotne nieporozumienie doprowadziło do błędnego kojarzenia anody z biegunem ujemnym, a katody z dodatnim.

Jednak, posiadając właściwe zrozumienie roli utleniania i redukcji w każdej z elektrod, łatwo jest określić, która z nich jest anodą, a która katodą – wszystko zależy od typu obwodu.

Co to jest elektrolit w akumulatorze?

Źródło obrazu: Tinux/gringer/Wikimedia Commons

W akumulatorach elektrolit to substancja umożliwiająca przepływ jonów pomiędzy anodą a katodą, jednocześnie zachowując ich elektryczną obojętność. Ten ruch jonów jest niezbędny dla przebiegu reakcji chemicznych, które zachodzą podczas procesów ładowania i rozładowywania. Aby zgłębić ten temat, warto zapoznać się z zasadą działania akumulatorów litowo-jonowych w pojazdach elektrycznych.

Która elektroda jest dodatnia?

Aby poprawnie interpretować polaryzację elektrod w ogniwie lub obwodzie, należy uwzględnić dwie reakcje zachodzące w tych dwóch miejscach. W ogniwie galwanicznym anoda ulega utlenieniu i funkcjonuje jako elektroda ujemna, podczas gdy w elektrolizie staje się elektrodą dodatnią. Z kolei katoda, w której zachodzi redukcja, jest elektrodą dodatnią w ogniwie galwanicznym, ale działa jako zacisk ujemny w elektrolizie.


newsblog.pl