anode i katodas su krajnje točke ili terminali uređaja koji proizvodi električnu struju. Električna struja teče od pozitivno nabijenog terminala do negativno nabijenog terminala. Katoda je terminal koji privlači katione ili pozitivne ione. Da bi privukli katione, terminal se mora negativno napuniti. Električna struja je količina naboja koja prolazi fiksnu točku po jedinici vremena. Smjer struje struje je smjer u kojem teče pozitivni naboj. Elektroni su negativno nabijeni i kreću se u suprotnom smjeru od struje.
U galvanska ćelija, struja nastaje povezivanjem oksidacijske reakcije sa redukcijskom reakcijom u otopini elektrolita. Reakcije oksidacije i redukcije ili redoks reakcije su kemijske reakcije koji uključuju prijenos elektroni od jednog atoma u reakciji do drugog. Kad dvije različita oksidacija ili su reakcije redukcije električno povezane, stvara se struja. Smjer ovisi o vrsta reakcije koja se odvija na terminalu.
Redukcijske reakcije uključuju dobitak elektrona. Elektroni su potrebni za poticanje reakcije i povlačenje tih elektrona iz elektrolita. Budući da elektrone privlače mjesto redukcije i struja teče nasuprot protoka elektrona, struja se odvodi od mjesta redukcije. Budući da struja teče od katode do anode, mjesto redukcije je katoda.
Oksidacijske reakcije uključuju gubitak elektrona. Kako reakcija napreduje, oksidacijski terminal gubi elektrone do elektrolita. Negativni naboj odmiče se od mjesta oksidacije. Pozitivna struja kreće se prema mjestu oksidacije, protiv protoka elektrona. Budući da struja teče prema anodi, mjesto oksidacije je anoda stanice.
Održavanje anode i katode ravno
Na komercijalne baterije, anoda i katoda jasno su označene (- za anodu i + za katodu). Ponekad je označen samo (+) terminal. Na bateriji je okrvavljena strana (+), a glatka strana (-). Ako postavljate galvansku ćeliju, morat ćete imati na umu redoks reakciju da biste prepoznali elektrode.
Anoda: pozitivno nabijena reakcija oksidacije terminala
Katoda: negativno nabijena krajnja - reakcija redukcije
Postoji nekoliko mnemonika koje vam mogu pomoći pamtiti detalje.
Za pamćenje naboja: Ca + ioni privlače se Ca + hode (t je znak plus)
Sjetiti se koja se reakcija događa na kojem terminalu: Ox and Red Cat - Anoda Oksidacija, Katoda redukcije
Sjetite se, pojam električne struje definiran je prije nego što su znanstvenici shvatili prirodu pozitivnih i negativnih naboja, pa je postavljen za smjer kretanja (+) naboja. U metalima i drugim vodljivim materijalima zapravo se kreću elektroni ili (-) naboji. Možete to misliti kao rupe pozitivnog naboja. U elektrokemijskoj ćeliji vjerojatno će se kretati kationi kao anioni (u stvari se oba vjerojatno kreću u isto vrijeme).