Kluczowa różnica – elektrody aktywne i obojętne
Ogniwo elektrochemiczne składa się z dwóch przewodników elektrycznych, zwanych elektrodami, oraz przewodnika jonowego, zwanego elektrolitem. Elektrody przenoszą ładunek elektryczny przez elektrony, podczas gdy elektrolity przenoszą ich ładunek przez jony. Elektroda to metal, którego powierzchnia styka się z elektrolitem. Elektrolit jest składnikiem niemetalicznym, którym może być roztwór lub próżnia. Związki jonowe nie mogą przewodzić elektryczności w swojej stałej postaci. Dlatego powinny być w postaci płynnej, aby przewodzić prąd. Te formy płynne to wspomniane wcześniej elektrolity. Jedna z dwóch elektrod działa jako katoda (naładowana ujemnie), a druga jako anoda (naładowana dodatnio). Elektrody są głównie dwojakiego rodzaju, a mianowicie elektrody aktywne i elektrody obojętne. Kluczową różnicą między elektrodą aktywną a elektrodą obojętną jest to, że elektroda aktywna uczestniczy w reakcji chemicznej, podczas gdy elektroda obojętna nie bierze udziału ani nie zakłóca reakcji chemicznej.
Co to jest elektroda aktywna?
Elektroda aktywna to metal używany w ogniwach elektrochemicznych. Uczestniczy w reakcjach zachodzących w elektrolicie w celu transportu energii elektrycznej. Elektroda aktywna może być utleniona lub zredukowana. Elektrody aktywne są najczęściej używane w galwanotechnice. Galwanizacja to proces, w którym jeden metal jest nakładany na inny metal za pomocą ogniwa elektrochemicznego. Elektroda aktywna działa tam jako anoda, która dostarcza kationy do roztworu elektrolitycznego. Wtedy kationy dotrą do katody i zabiorą dostępne tam elektrony. Powoduje to osadzanie się jonów metali na powierzchni katody. Dlatego materiał, który powinien być pokryty tą metodą, jest używany jako katoda. Na przykład łyżkę można pokryć srebrem, używając srebrnej anody i łyżki jako katody; elektrolitem będzie azotan srebra.
Zasadniczo elektroda aktywna jest nazywana „aktywną”, ponieważ aktywnie uczestniczy w reakcji chemicznej zachodzącej w systemie. Dlatego aktywnie wymienia jony z roztworem elektrolitycznym. Najczęściej stosowaną elektrodą aktywną jest elektroda miedziana.
Rysunek 01: Elektroda miedziana jest przykładem elektrody aktywnej.
Co to jest elektroda obojętna?
Elektroda obojętna to metal, który nie bierze udziału ani nie zakłóca żadnej reakcji chemicznej. Ale nadal jest używany do przewodzenia elektryczności poprzez przenoszenie elektronów z roztworem, a nie wymianę jonów z roztworem. Dlatego służy jako elektron. Jako elektrodę obojętną stosuje się platynę. Ale grafit jest szeroko stosowany, ponieważ jest tani. Elektroda obojętna może dostarczać lub odbierać elektrony w procesie przewodzenia prądu. Elektrody obojętne są zawsze używane w elektrolizie, procesie, który rozdziela związek jonowy na jego elementy. Na przykład elektroliza roztworu chlorku sodu wytwarza oddzielnie sód i chlor.
Rysunek 02: Elektroda grafitowa jest przykładem elektrody obojętnej.
Jaka jest różnica między elektrodami aktywnymi a obojętnymi?
Elektrody aktywne a obojętne |
|
| Elektroda aktywna to elektroda, która aktywnie uczestniczy w reakcji chemicznej ogniwa elektrochemicznego. | Elektroda obojętna to elektroda, która nie bierze udziału w reakcji chemicznej. |
| Zastosowania | |
| Elektrody aktywne są używane w galwanotechnice | Elektrody obojętne są używane w elektrolizie. |
| Zachowanie | |
| Jony metali aktywnej elektrody są rozpuszczane w roztworze elektrolitycznym | Jony metali elektrody obojętnej nie są rozpuszczone. |
| Reakcje | |
| Na elektrodzie aktywnej mogą wystąpić reakcje utleniania lub redukcji | Reakcje utleniania lub redukcji nie występują. |
| Tryb przewodnictwa elektrycznego | |
| Elektrody aktywne przewodzą prąd przez wymianę jonową | Elektrody obojętne przewodzą prąd przez transfer elektronów. |
Podsumowanie – Elektrody aktywne i obojętne
Ogniwa elektrochemiczne są w stanie generować energię elektryczną lub wspomagać elektryczność poprzez udział w reakcjach chemicznych. Podstawowymi składnikami ogniwa elektrochemicznego są dwie elektrody i elektrolit. Dwie elektrody są nazywane anodą i katodą zgodnie z ich zachowaniem. Elektrody aktywne i obojętne to dwa rodzaje elektrod. Kluczowa różnica między elektrodą aktywną a obojętną polega na tym, że elektroda aktywna uczestniczy w reakcji chemicznej, podczas gdy elektroda obojętna nie bierze udziału ani nie zakłóca reakcji chemicznej.
