阳极和阴极之间的区别

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主要区别 - 阳极与阴极

条款 阴极阳极 用于指极化电气设备的端子。这 主要区别 阳极和阴极之间是,一般来说, 阳极是(常规)电流从外部流入设备的终端, 而阴极 是(常规)电流流出设备的终端.然而,在某些情况下并没有严格遵守用法,因为当设备能够经历可逆过程时,被称为“阳极”的同一个终端现在可以被称为“阴极”。毫无疑问,这可能会导致混淆,建议适应特定领域的一般用法。在本文中,我们将查看使用这些术语的几个场景,并根据这些设备中发生的过程探索它们的用法。

什么是阳极

阳极是(常规)电流从外部流入设备的终端。这意味着 电子流出设备 在阳极。

什么是阴极

阴极是(常规)电流流出设备的终端。这意味着 电子流入这个终端 从外部。

原电池/伏打电池

原电池的设置如下所示:

原电池

在原电池中,其中一个电极的还原电位高于另一个。还原电位越高的电极获得电子的能力越强,因此电子从另一个电极流入。在上面绘制的电池中,铜具有比锌更高的还原电位,因此它从锌电极吸收电子。这伴随着两种反应。在锌电极上,锌离解成 Zn2+ 离子和电子。换句话说,锌正在被氧化(它失去电子)。

锌失去的电子流过导线到铜电极上。在这里,传入的电子与 Cu 结合2+ 离子并形成铜原子。铜正在减少(它获得电子):

在这里,电子从锌端子“流出器件”,因此常规电流在这里流入器件。这使得锌端子成为阳极。常规电流在铜端子处流出器件,从而使铜成为阴极。每当设备使用氧化还原反应工作时,发生氧化的终端是阳极,发生还原的电极是阴极。这与上面的描述一致:锌(阳极)被氧化,铜(阴极)被还原。

电解槽

在电解槽中,电源用于在含有离子的液体中产生电流。例如,我们将研究将两个电极放入熔融氯化钠(NaCl,或食盐)样品时会发生什么。

电解熔融氯化钠

连接到电池正极的电极吸引了

阴离子。在这里,这些离子放出电子,形成氯气。

在与负极相连的电极处,正钠离子获得电子,形成钠原子:

此处,将电流吸入设备的端子是连接到电池正极端子的电极。因此,这是阳极。

离子在这里失去电子,所以这与氧化发生在阳极的想法是一致的。钠在另一个电极形成,其中

离子减少。电流从该端子流出设备。因此,该端子形成阴极。

上述两个示例应该阐明术语阳极和阴极不是指特定的电位,而是指电流在设置中的流动方式。例如,原电池中的“正极”就是它的“阴极”,而电解时的“正极”就是它的“阳极”。

阳极和阴极之间的区别

根据电流是从外部流入该端子还是从端子流出到外部,可以将名称命名为“阳极”和“阴极”。然而,由于电流在不同情况下的流动方式可能完全不同,将这些术语的使用从一种情况转换为另一种情况可能会造成混淆。因此,可能有必要首先检查情况以正确使用术语。如果可能,应使用替代性的、不太含糊的术语(视情况而定)。我们已经讨论了电化学中的两个特定示例,但术语“阳极”和“阴极”也用于许多其他领域。下面的摘要部分提到了更多示例。

当前流向:

一般来说,电流流入 阳极 从外部。

阴极 使电流流出设备。这意味着在设备外部,电子从阳极流向阴极。

氧化还原反应:

在依赖氧化还原反应的设备中,氧化发生在 阳极。

而减少发生在 阴极.

在原电池和电解电池中:

在原电池和电解池中, 阴极 吸引阳离子并氧化它们。

阳极 吸引阴离子并减少它们。

在电解中:

阳极 在电解中形成正极

同时, 阴极 形成原电池中的负极端子。

在电子枪和 X 射线管中:

在电子枪和 X 射线管中,将电子发射到设备中的部分形成 阴极.

在设备内部, 阳极 收集电子。

当正常二极管以正向偏置连接时, 阳极是 p 侧,这是连接到电池正极的一侧(它从电池中汲取电流)。同样,该 阴极形成 n 侧.

虽然在齐纳二极管中以反向偏置电流流动时,端子的名称应该颠倒,但 p 侧仍然被称为“阳极“即使从技术上讲,它会向外部提供电流。这是一个值得注意的例外,并强调了为什么应尽可能避免使用术语“阳极”和“阴极”(在这种情况下,最好将侧面称为 p 侧和 n 侧)。

当电池制造商将可充电电池的负极标记为“阳极“。当电池放电时,该术语有效。但是,当电池正在充电时,从技术上讲,术语也应该颠倒过来。

参考:

登克尔,J.(2004 年)。如何定义阳极和阴极。 2015 年 10 月 1 日,来自 Welcome to Av8n.com

图片提供:

俄亥俄州标准的“原电池图”(从 en.wikipedia 转移;由用户:Burpelson AFB 使用 CommonsHelper 转移到 Commons)[CC BY-SA 3.0],通过 Wikimedia Commons

阳极和阴极之间的区别