Anot ve Katot nedir?



anot ve katot elektrokimyasal hücrelerde bulunan elektrot türleridir. Bunlar, kimyasal bir reaksiyonla elektrik enerjisi üretebilen aygıtlardır. En çok kullanılan elektrokimyasal hücreler pillerdir..

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 dönüştürülür.

Galvanik hücre iki yarım hücreden oluşur. Bunlar iki element, metal bir iletken ve bir tuz köprüsü ile birbirine 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 yarım hücreyi birbirine bağlayan bir tüptür Galvanik hücrenin her yarım hücresi bir elektrot ve bir elektrolit içerir.

Kimyasal reaksiyon oluştuğunda, yarı hücrelerden biri oksidasyon işlemi yoluyla elektronunu elektroduna kaybeder; diğeri, elektrot için elektronları indirgeme işlemiyle kazanırken.

 Anotta oksidasyon işlemleri ve katotta indirgeme işlemleri

Anot ve katotun tanımı

anot

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

En iyi anot tanımı, bir oksidasyon reaksiyonunda elektronları kaybeden elektrottur. Normalde elektrik akımının 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 takdir edilerek 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 katyonların pozitif yüklerinin yolu olduğu söylenir. katotta bulundu.

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

Ancak elektrolitik hücrelerde, metalik bir iletkene sahip olmadan, ancak bir elektrolitle, ters yönde hareket eden pozitif ve negatif yüklü iyonlar bulunabilir..

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

Özel anotlar

X-ışınlarının içinde bulunanlar gibi bir tür özel anotlar vardır.Bu tüplerde, elektronların ürettiği enerji, X-ışını üretmenin yanı sıra, anotu ısıtan büyük bir enerji üretir..

Bu ısı, iki elektrot arasındaki farklı voltajda meydana gelir ve elektronlara basınç uygular. Elektronlar elektrik akımında hareket ettiklerinde, anılarını ısıyı ileterek anot vururlar..

katot

Katot negatif yüklü elektrot olup, kimyasal reaksiyonda bir elektron alırken oksidasyon durumunun azaldığı bir indirgeme reaksiyonundan geçer.

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

Bu yaklaşım yanlıştı, çünkü bulunduğu cihaza bağlı olarak, yükü veya diğer yükleri vardır..

Negatif kutupla olan bu ilişki, anotta olduğu gibi, akımın pozitif kutuptan negatif kutuba 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, ısı etkisiyle elektron yayar.

Termiyonik valflerde katod, kendisine bağlı bir filamentte bir ısıtma akımını sirküle ederek kendisini ısıtabilir.

Denge reaksiyonu

En yaygın elektrokimyasal hücre olan galvanik bir hücre alırsak, ortaya çıkan 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 oluşur.

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

Anot dengede olduğunda, iletkenden katoda geçen elektronları kaybetmeye başlar.

Katotta indirgeme reaksiyonu gerçekleşir, daha potansiyel dengeden uzaklaştıkça, reaksiyon gerçekleştikçe gerçekleşir ve anottan gelen elektronları alır..

referanslar

  1. HUHEEY, James E., vd..İnorganik kimya: yapı ve reaktivite ilkeleri. Pearson Education Hindistan, 2006.
  2. SIENKO, Michell J.; ROBERT, A.Kimya: ilkeleri ve özellikleri. New York, ABD: McGraw-Hill, 1966.
  3. BRADY, James E.Genel kimya: ilkeler ve yapı. Wiley, 1990.
  4. PETRUCCI, Ralph H., vd..Genel kimya. Amerikalar Arası Eğitim Fonu, 1977.
  5. MASTERTON, William L.; HURLEY, Cecile N.Kimya: ilkeler ve reaksiyonlar. Cengage Learning, 2015.
  6. BABOR, Joseph A.; BABOR, JoseJoseph A.; AZNÁREZ, José Ibarz.Modern genel kimya: fiziksel kimyaya giriş ve üstün tanımlayıcı kimya (inorganik, organik ve biyokimyasal). Marin, 1979.
  7. CHARLOT, Gaston; TRÉMILLON, Bernard; BADOZ-LAMBLING, J. Elektrokimyasal reaksiyonlar. Toray-Masson, 1969.