Anot ve Katot nedir?

Anot ve katot, elektrokimyasal hücrelerde bulunan elektrot tipleridir. Bunlar, kimyasal bir reaksiyonla elektrik enerjisi üretebilen aygıtlardır. En çok kullanılan elektrokimyasal hücreler akülerdir.

İki tip elektrokimyasal hücre vardır, elektrolitik hücreler ve galvanik veya voltaik hücreler. Elektrolitik hücrelerde, enerji üreten kimyasal reaksiyon kendiliğinden gerçekleşmez, ancak elektrik akımı oksidasyon azaltma kimyasal reaksiyonuna dönüşür.

Galvanik hücre iki yarım hücreden oluşur. Bunlar iki element, metal bir iletken ve bir tuz köprüsü ile bağlanır.

Elektrik iletkeni, adından da anlaşılacağı gibi elektrik iletir, çünkü elektrik yükünün hareketine karşı çok az direnç gösterir. En iyi sürücüler genellikle metaldir.

Tuz köprüsü, aynı elektriksel temasını korurken ve her bir hücrenin bileşenlerinin birleşmesine izin vermeden, iki yarı hücreyi birbirine bağlayan bir tüptür. Galvanik hücrenin her yarım hücresi bir elektrot ve bir elektrolit içerir.

Kimyasal reaksiyon gerçekleştiğinde, yarı hücrelerden biri oksidasyon işlemi yoluyla elektronları elektrotuna kaybeder; diğeri ise elektrot için elektronları indirgeme işlemiyle kazanır.

Anotta oksidasyon işlemleri meydana gelir ve katotta azaltma işlemleri

Anot ve katotun tanımı

anot

Anotun adı Yunanca ανά (aná): yukarı ve οδός (odós): yoldan gelir. Bu dönemi 19. yüzyılda icat eden Faraday idi.

En iyi anot tanımı, bir oksidasyon reaksiyonunda elektronları kaybeden elektrottur. Normalde elektrik akımı geçişinin pozitif kutbuna bağlanır, ancak bu her zaman böyle değildir.

Akülerde anot pozitif kutup olmasına rağmen, led ışıklarda tam tersidir, anot negatif kutuptur.

Normal olarak elektrik akımının yönü, serbest yüklerin bir anlamı olarak değerlendirilerek tanımlanır, ancak iletken metalik değilse, üretilen pozitif yükler dış iletkene aktarılır.

Bu hareket zıt yönlerde hareket eden pozitif ve negatif yüklere sahip olduğumuz anlamına gelir, bu nedenle akımın yönünün, anottaki anyonların negatif yüküne doğru olan pozitif katyon yüklerinin yolu olduğu söylenir. bu katotta.

Metalik bir iletkene sahip olan galvanik hücrelerde, reaksiyonda üretilen akım, pozitif kutbundan negatif kutbuna giden yolu izler.

Ancak, elektrolitik hücrelerde, metalik bir iletkene sahip olmadan, ancak bir elektrolit ile pozitif ve negatif yüke sahip iyonların zıt yönlerde hareket ettiği bulunabilir.

Termiyonik anotlar, katottan gelen elektronların çoğunu alır, anotu ısıtır ve dağılması için bir yol bulması gerekir. Bu ısı, elektronlar arasında meydana gelen voltajda üretilir.

Özel anotlar

X-ışınlarının içinde bulunanlar gibi özel tipte anotlar vardır.Bu tüplerde, elektronların ürettiği enerji, X-ışınlarını üretmenin yanı sıra, anodu ısıtan büyük bir enerji üretir.

Bu ısı, iki elektrot arasındaki farklı voltajda üretilir ve elektronlara basınç uygular. Elektronlar elektrik akımında hareket ettiklerinde ısısını ileten anoda vururlar.

katot

Katot, negatif reaksiyonlu elektrot olup, kimyasal reaksiyonda, elektronları aldığı zaman oksidasyon durumunun azaldığı bir azaltma reaksiyonuna maruz kalır.

Anotta olduğu gibi, Yunan κατά [catá]: 'aşağı' ve ὁδός [odós]: 'camino'dan gelen katot terimini öneren Faraday idi. Bu elektrotta, negatif yük zamanla ona bağlandı.

Bu yaklaşım yanlıştı, çünkü bulunduğu cihaza bağlı olarak bir yüke veya başka bir yüke sahipti.

Negatif kutupla olan bu ilişki, anotta olduğu gibi, akımın pozitif kutuptan negatif kutba aktığı varsayımından doğar. Bu galvanik bir hücrenin içinde ortaya çıkar.

Elektrolitik hücrelerin içinde, bir metalde değil, bir elektrolitte bulunan enerji transferi, zıt yönlerde hareket eden negatif ve pozitif iyonların bir arada bulunmasını sağlayabilir. Ancak anlaşmaya göre, akımın anottan katoda geçtiği söylenir.

Özel katotlar

Bir spesifik katot tipi, termiyonik katotlardır. Bunlarda katod, ısının etkisiyle elektron yayar.

Termiyonik valflerde katod, kendisine bağlı olan bir filaman içindeki bir ısıtma akımını dolaştırarak kendisini ısıtabilir.

Denge reaksiyonu

En yaygın elektrokimyasal hücre olan galvanik bir hücre alırsak, oluşan denge reaksiyonunu formüle edebiliriz.

Galvanik hücreyi oluşturan her yarım hücre, redüksiyon potansiyeli olarak bilinen karakteristik bir gerilime sahiptir. Her yarım hücrede farklı iyonlar arasında bir oksidasyon reaksiyonu meydana gelir.

Bu reaksiyon bir dengeye ulaştığında, hücre daha fazla gerilim sağlayamaz. Şu anda, o anın merkezinde meydana gelen oksidasyon, dengeye ne kadar yakınsanız, pozitif bir değere sahip olacaktır. Reaksiyonun potansiyeli, daha fazla dengeye ulaşıldığında daha büyük olacaktır.

Anot dengede olduğunda, iletkenden katoda geçen elektronları kaybetmeye başlar.

Katotta indirgeme reaksiyonu meydana gelir, dengeden uzaklaştıkça, elektronlar anottan geldiğinde reaksiyon o kadar potansiyel olur.