所述阳极和阴极是类型的电化学电池中发现的电极。这些是能够通过化学反应产生电能的装置。最常用的电化学电池是电池。
有两种类型的电化学电池,电解电池和原电池或伏打电池。在电解池中,产生能量的化学反应不会自发发生,但是电流会转化为化学氧化还原反应。
原电池由两个半电池组成。这些通过两个元素连接,金属导体和盐桥。
顾名思义,电导体可以导电,因为它对电荷运动的阻力很小。最好的导体通常是金属。
盐桥是一个连接两个半电池的管,同时保持它们的电接触,并且不让每个电池的组件聚集在一起;原电池的每个半电池包含一个电极和一个电解质。
当发生化学反应时,半个电池之一通过氧化过程向其电极损失电子;而另一个则通过还原过程为其电极获取电子。
氧化过程发生在阳极,还原过程发生在阴极
阳极
阳极的名称来自希腊语ανά(aná):向上,而οδός(odós):way。法拉第(Faraday)是在19世纪创造这个名词的人。
阳极的最佳定义是在氧化反应中失去电子的电极。它通常与电流传输的正极相连,但并非总是如此。
尽管在电池中阳极是正极,但在LED灯中阳极却是相反的,阳极是负极。
通常,将电流的方向定义为自由电荷的方向,但是如果导体不是金属的,则所产生的正电荷会转移到外部导体上。
这种运动意味着我们有正向和负向相反方向移动的电荷,因此可以说,电流的方向是阳极中阳离子的正电荷向阳极的负电荷的路径。在阴极上发现。
在具有金属导体的原电池中,反应中产生的电流确实遵循从正极到负极的路径。
但是在电解池中,由于它们没有金属导体,而是电解质,因此可以发现带正电荷和负电荷的离子朝相反的方向移动。
热电子阳极接收来自阴极的大部分电子,加热阳极,并且必须找到一种消散它的方法。这些热量是在电子之间产生的电压中产生的。
特殊阳极
有一种特殊的阳极,例如X射线内部的阳极,在这些管中,电子产生的能量除了产生X射线外,还产生大量的能量,从而加热了阳极。
该热量是在两个电极之间的不同电压下产生的,从而对电子施加压力。当电子在电流中移动时,它们撞击阳极,将热量传递给阳极。
阴极
阴极是带负电荷的电极,在化学反应中会发生还原反应,在接收电子时其氧化态会还原。
与阳极一样,法拉第提出了阴极一词,该词来自希腊语κατά:“向下”和ὁδός:“ way”。随着时间的流逝,该电极带负电。
事实证明这种方法是错误的,因为取决于所使用的设备,它有一个负载或另一个负载。
与负极以及与阳极的这种关系是基于这样的假设,即电流从正极流向负极。这出现在原电池内。
在电解池内部,不是存在于金属中而是存在于电解质中的能量传递介质可以共存着负离子和正离子,它们以相反的方向移动。但是按照惯例,电流是从阳极流向阴极的。
特殊阴极
一种特定的阴极是热离子阴极。其中,由于热的作用,阴极发射电子。
在热电子阀中,阴极可以通过使加热电流在与其相连的细丝中循环来加热自身。
平衡反应
如果我们采用原电池(这是最常见的电化学电池),则可以配制所产生的平衡反应。
组成原电池的每个半电池都有一个特征电压,称为还原电位。在每个半电池内,不同离子之间会发生氧化反应。
当该反应达到平衡时,电池将无法提供更多的张力。这时,在半电池中此时发生的氧化越接近平衡,其值将为正。达到更多的平衡,反应的潜力将更大。
当阳极处于平衡状态时,它开始失去通过导体到达阴极的电子。
还原反应发生在阴极,离平衡越远,当反应发生并吸收来自阳极的电子时,该反应将具有更大的电势。
参考文献
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