Anoden und Kathoden sind die Endpunkte oder Anschlüsse eines Geräts, das elektrischen Strom erzeugt. Elektrischer Strom fließt vom positiv geladenen zum negativ geladenen Anschluss. Die Kathode ist der Anschluss, der Kationen oder positive Ionen anzieht. Um die Kationen anzulocken, muss das Terminal negativ geladen sein. Elektrischer Strom ist die Ladungsmenge, die pro Zeiteinheit einen festen Punkt passiert. Die Richtung des Stromflusses ist die Richtung, in die eine positive Ladung fließt. Elektronen sind negativ geladen und bewegen sich in die entgegengesetzte Richtung des Stroms.
In einer galvanischen Zelle wird der Strom durch Verbinden einer Oxidationsreaktion mit einer Reduktionsreaktion in einer Elektrolytlösung erzeugt. Oxidations- und Reduktionsreaktionen oder Redoxreaktionen sind chemische Reaktionen, bei denen Elektronen von einem Atom auf ein anderes übertragen werden. Wenn zwei verschiedene Oxidations- oder Reduktionsreaktionen elektrisch verbunden sind, entsteht ein Strom. Die Richtung hängt von der Art der Reaktion ab, die am Terminal stattfindet.
Reduktionsreaktionen beinhalten den Gewinn an Elektronen. Elektronen werden benötigt, um die Reaktion zu befeuern und diese Elektronen aus dem Elektrolyten zu ziehen. Da Elektronen von der Reduktionsstelle angezogen werden und der Strom entgegengesetzt zum Elektronenstrom fließt, fließt der Strom von der Reduktionsstelle weg. Da Strom von der Kathode zur Anode fließt, ist die Reduktionsstelle die Kathode.
Oxidationsreaktionen beinhalten den Verlust von Elektronen. Mit fortschreitender Reaktion verliert der Oxidationsterminal Elektronen an den Elektrolyten. Die negative Ladung entfernt sich von der Oxidationsstelle. Der positive Strom bewegt sich entgegen dem Elektronenfluss zur Oxidationsstelle. Da Strom zur Anode fließt, ist die Oxidationsstelle die Anode der Zelle.
Bei einer handelsüblichen Batterie sind Anode und Kathode deutlich gekennzeichnet (- für Anode und + für Kathode). Manchmal ist nur das (+) Terminal markiert. Bei einer Batterie ist die holprige Seite (+) und die glatte Seite (-). Wenn Sie eine galvanische Zelle einrichten, müssen Sie die Redoxreaktion berücksichtigen, um die Elektroden zu identifizieren.
Anode: positiv geladene terminale Oxidationsreaktion
Kathode: negativ geladene terminale Reduktionsreaktion
Es gibt ein paar Mnemonics, die Ihnen helfen können, sich an die Details zu erinnern.
Zur Erinnerung an die Ladung: Ca + -Ionen werden von der Ca + -Hode angezogen (das t ist ein Pluszeichen)
Um sich zu erinnern, welche Reaktion an welchem Terminal abläuft: Eine Oxidations-, Reduktionskathode mit Ox- und Red Cat-Anode
Denken Sie daran, dass das Konzept des elektrischen Stroms bereits definiert wurde, bevor die Wissenschaftler die Natur positiver und negativer Ladungen verstanden haben. Daher wurde es für die Bewegungsrichtung einer (+) - Ladung entwickelt. In Metallen und anderen leitfähigen Materialien bewegen sich tatsächlich die Elektronen oder (-) Ladungen. Sie können sich das als Löcher positiver Ladung vorstellen. In einer elektrochemischen Zelle bewegen sich Kationen genauso wahrscheinlich wie Anionen (tatsächlich bewegen sich wahrscheinlich beide gleichzeitig)..