什麼是陽極和陰極?

確定哪個電極是陰極,哪個是陽極通常是一個問題。首先,我們需要了解這些術語。

陰極和陽極的概念——簡單的解釋

在復雜物質中,化合物中原子間的電子分佈不均勻。由於相互作用,粒子從一種物質的原子移動到另一種物質的原子。該反應稱為氧化還原反應。失去電子的稱為氧化,放棄電子的元素稱為還原劑。

電子的增加稱為還原;在這個過程中獲取電子的元素是氧化劑。電子從還原劑轉移到氧化劑可以通過外部電路流動,然後可以用作電能來源。將化學反應的能量轉化為電能的裝置稱為原電池。

什麼是陽極和陰極?

原電池最簡單的經典示例是兩塊由不同金屬製成並浸入電解質溶液中的板。在這樣的系統中,一種金屬發生氧化,另一種金屬發生還原。

重要的! 發生氧化的電極稱為陽極。發生還原的電極稱為陰極。

從學校化學課本中,我們知道了一個銅鋅原電池的例子,它的工作原理是鋅和硫酸銅之間的反應能量。在 Jacoby-Daniel 的裝置中,將銅板置於硫酸銅溶液(銅電極)中,將鋅板浸入硫酸鋅溶液(鋅電極)中。鋅電極將陽離子釋放到溶液中,在其中產生過量的正電荷,而在銅電極處,溶液中的陽離子耗盡,溶液帶負電荷。

什麼是陽極和陰極?

外部電路的閉合導致電子從鋅電極流向銅電極。相界處的平衡關係被打斷。發生氧化還原反應。

自發化學反應的能量轉化為電能。

如果化學反應是由電流的外部能量引發的,則有一個稱為電解的過程。電解所涉及的過程與原電池運行所涉及的過程相反。

警告。 發生還原的電極也稱為陰極,但在電解中它帶負電,而陽極帶正電。

電化學應用

陽極和陰極參與許多化學反應:

  • 電解;
  • 電萃取;
  • 電鍍;
  • 電鍍。

熔融化合物和水溶液的電解產生金屬,從雜質中提純金屬並提取有價值的成分(電解精煉)。板由金屬鑄造而成,以進行精煉。這些板作為陽極放置在電解槽中。金屬被電流溶解。其陽離子進入溶液並在陰極排出,形成純金屬沉澱。原始粗金屬板中所含的雜質要么以陽極污泥的形式保持不溶性,要么進入電解液,從電解液中去除。銅、鎳、鉛、金、銀和錫經過電解精煉。

什麼是陽極和陰極?

電萃取是在電解過程中從溶液中提取金屬的過程。金屬經過特殊試劑處理,使其進入溶液。在此過程中,一種以高純度為特徵的金屬在陰極釋放。這就是鋅、銅和鎘的生產方式。

為了避免腐蝕、賦予強度和裝飾產品,一種金屬的表面覆蓋著另一種金屬。這個過程稱為電鍍。

什麼是陽極和陰極?

電鍍是通過金屬的電沉積來製作三維物體的金屬副本的過程。

什麼是陽極和陰極?

用於真空電子設備

真空裝置中陰極和陽極的原理可以用電子管來演示。它看起來像一個密封的容器,裡面有金屬部件。該裝置用於對電信號進行整流、產生和轉換。根據電極數量來區分:

  • 二極管;
  • 三極管;
  • 四極管;
  • 五極管等
什麼是陽極和陰極?

二極管是一種真空裝置,具有兩個電極,一個陰極和一個陽極。陰極接電源的負極,陽極接正極。陰極的目的是在電流加熱到一定溫度的作用下發射電子。通過發射的電子,在陰極和陽極之間產生空間電荷。最快的電子沖向陽極,克服了空間電荷的負勢壘。陽極接收這些粒子。在外部電路中產生陽極電流。電子流由附加電極通過向它們施加電勢來控制。二極管用於將交流電轉換為直流電。

電子應用

今天,使用半導體類型的二極管。

二極管在正向通過電流而不在反向通過電流的特性在電子學中被廣泛使用。

什麼是陽極和陰極?

LED 工作是基於半導體晶體在電流正向通過 p-n 結時發光的特性。

直流電流源 - 蓄電池

發生可逆反應的電流化學源稱為可充電電池:它們可以反复充電和使用。

什麼是陽極和陰極?

當鉛電池工作時,會發生氧化還原反應。金屬鉛被氧化,放棄電子,還原二氧化鉛,二氧化鉛接收電子。電池中的金屬鉛是陽極,帶負電。二氧化鉛是陰極,帶正電。

隨著電池放電,陰極和陽極的物質及其電解質硫酸被消耗。為了給電池充電,它連接到一個電流源(正到正,負到負)。現在電流的方向與電池放電時的方向相反。電極處的電化學過程是“逆向的”。現在鉛電極變成陰極,還原過程發生在它上面,二氧化鉛變成陽極,氧化過程發生。電池工作所需的物質再次在電池中產生。

為什麼會出現混亂?

問題的出現​​是因為特定的電荷符號不能牢固地附著在陽極或陰極上。通常陰極是帶正電的電極,陽極是負電極。經常,但並非總是如此。這完全取決於電極上發生的過程。

警告。 您放入電解質的部分可以是陽極和陰極。這一切都取決於過程的目的:在其上放置另一層金屬或將其取下。

如何確定陽極和陰極

在電化學中,陽極是發生氧化過程的電極,陰極是發生還原過程的電極。

在二極管中,引線稱為陽極和陰極。如果“陽極”引線連接到“正極”而“陰極”引線連接到“負極”,則電流將流過二極管。

對於帶有未切割引腳的新 LED,陽極和陰極通過長度目測確定。陰極較短。

什麼是陽極和陰極?

如果觸點被切斷,連接到它們的電池會有所幫助。當極性匹配時,就會出現光。

陽極和陰極的符號

在電化學中,不談論電極電荷的符號,而是談論發生在電極上的過程更為正確。還原反應發生在陰極,氧化反應發生在陽極。

在電氣工程中,為了讓電流流動,陰極連接到電流源的負極,陽極連接到正極。

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