Kathodes en anodes zijn twee soorten elektroden in een elektrische cel die het punt aangeven waar elektriciteit zowel de cel binnenkomt als waar het vandaan komt.
Kathode versus anode
Het verschil tussen anode en kathode is dat elektronen van de anode weg bewegen, terwijl ze naar de kathode van de cel gaan.
De kathode- en anodelocaties zijn niet vast binnen een cel en kunnen veranderen afhankelijk van wat er op een bepaald moment gebeurt. Bijvoorbeeld bij het opladen van een oplaadbare batterij.
Anodes en kathoden in de context van een batterij kunnen verwarrend zijn, omdat de aanduiding van de positieve en negatieve kanten van de batterij vaak niet overeenkomt met hun respectievelijke ladingen.
Vergelijkingstabel tussen kathode en anode (in tabelvorm)
| Vergelijkingsparameter: | Kathode | anode |
|---|---|---|
| Elektronen beweging | Stroomt in de kathode | Stroomt uit de anode |
| Netto kosten | Negatief (elektrolytische cellen), positief (galvanische cellen) | Positief (elektrolytische cellen), negatief (galvanische cellen) |
| trekt aan | Kationen | anionen |
| Reactie die plaatsvindt | Afname | Oxidatie |
| Wat gebeurt er bij het opladen? | Creatie van elektronen | Verbruik van elektronen |
Wat is kathode?
Een kathode verwijst naar een elektrode in een elektrische cel (galvanisch of elektrolytisch), die een stroom van negatief geladen elektronen heeft die erin komen. De kathode wordt bijna altijd de positieve elektrode genoemd, ondanks dat deze feitelijk een netto negatieve lading heeft. is omdat er een positieve toename is geweest in het aantal elektronen aan die kant, vandaar dat de kathodekant altijd positief zal zijn op een batterij, oplaadbaar of niet. Deze toename van het aantal elektronen staat bekend als een reductiereactie, zoals dit verwijst naar een vermindering van de oxidatietoestand van het element. In een zink-mangaandioxidebatterij, het meest voorkomende chemische construct van een huishoudelijke batterij, zien we bijvoorbeeld de elektronen bewegen van de negatief geladen zinkmoleculen naar de positief geladen mangaan. Dit betekent dat de mangaandioxide-kant van de batterij onze kathode is en dat naarmate de batterij "opgeladen" wordt, de zinkionen positief geladen kationen worden die aangetrokken tot het kathode-uiteinde van de batterij en naar de overkant migreren. Het is belangrijk op te merken dat in sommige gevallen, bijvoorbeeld bij het opladen van een batterij, de anode en kathode veranderen. De elektronen aan het positieve uiteinde van de cel worden verbruikt, wat betekent dat er is een afname van het aantal elektronen, omdat ze weggaan, wat betekent dat dit uiteinde nu de anode is.
Wat is anode?
Een anode is een elektrode in een elektrische cel van waaruit elektronen vertrekken en naar andere moleculen in verschillende delen van een elektrische cel of buiten de cel gaan. Bijna altijd, bijvoorbeeld in een huishoudelijke batterij, wordt de anode de negatieve kant van de cel, ondanks een positieve lading van de elektronen die weg bewegen. Deze afname van het aantal elektronen staat bekend als een oxidatiereactie en geeft de moleculen aan de anodezijde van de cel een positieve lading, waardoor ze in kationen veranderen. In onze batterij de zinkkant is bijvoorbeeld de anode, omdat de elektronen van het zink naar het mangaandioxide gaan. Zodra de mangaandioxidemoleculen hun elektronen van de zinkmoleculen hebben ontvangen, zal hun negatieve lading ze naar deze kant van de batterij trekken als anionen.Bij het opladen van een batterij zal, net als bij de kathode, de plaats van de anode worden verwisseld.Tijdens het opladen wordt het anodemateriaal geoxideerd en worden elektronen aangemaakt, terwijl aan de tegelijkertijd worden verwijderd van het andere uiteinde van de batterij. Dit betekent dat elektronen nu via de negatieve kant van de cel de elektrische cel in gaan, wat betekent dat deze kant nu de kathode is terwijl de batterij wordt opgeladen. Hierdoor worden de elektronen herverdeeld naar de posities die ze eerder waren (hoewel niet helemaal in dezelfde mate) en zorgt ervoor dat de batterij opnieuw kan worden opgeladen.
Belangrijkste verschillen tussen kathode en anode:
Gevolgtrekking
Kathode en anode zijn belangrijke classificaties van elektroden in een elektrische cel en helpen elektrochemici inzicht te geven in wat en waar elektrochemische reacties plaatsvinden. De termen kunnen een beetje verwarrend zijn, omdat de locatie van elk binnen dezelfde cel kan veranderen, afhankelijk van of de cel wordt gebruikt om een apparaat van stroom te voorzien, of zelf wordt opgeladen. De belangrijkste conclusie van dit alles is dat elektronen in de kathode-elektrode van een elektrische cel stromen en uit de anode-elektrode stromen. Het is ook belangrijk op te merken dat hun posities in een cel staan niet vast en kunnen veranderen afhankelijk van wat er met de hele cel gebeurt.
