Diferencia entre cátodo y ánodo

: 20 de enero de 2022

Los cátodos y ánodos son dos tipos de electrodos dentro de una celda eléctrica que denota el punto donde la electricidad se mueve hacia la celda y de dónde sale.

Código vs ánodo

La principal diferencia entre el ánodo y el cátodo es que los electrones se alejarán del ánodo, mientras que se moverán al cátodo de la célula.

Las ubicaciones de cátodos y ánodos no están fijadas dentro de una celda y pueden cambiar dependiendo de lo que esté sucediendo en un momento dado. Por ejemplo, al recargar una batería recargable.

Los ánodos y cátodos en el contexto de una batería pueden ser confusos, ya que el etiquetado de los lados positivo y negativo de la batería a menudo no coincide con sus cargas respectivas.

Tabla de comparación entre cátodo y ánodo ( en forma tabular )

Parámetro de comparación Código de anodo Movimiento electrónico Flujos hacia el cátodo Flujos fuera del ánodo Carga neta Células electrolíticas negativas ( ), positivas ( células galvánicas ) Positivas ( células electrolíticas ), negativo ( células galvánicas ) AtractosCationesAnionesReacción en cursoReducciónOxidaciónQué sucede en la cargaCreación de electrones Consumo de electrones

¿Qué es Cathode?

Un cátodo se refiere a un electrodo dentro de una celda eléctrica ( galvánico o electrolítico ), que tiene un flujo de electrones cargados negativamente que entran en él.

El cátodo casi siempre se conoce como electrodo positivo, a pesar de tener una carga negativa neta.

Esto se debe a que ha habido un aumento positivo en el número de electrones en ese lado, de ahí que el lado del cátodo siempre se marque positivo en una batería, recargable o no.

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Este aumento en el número de electrones se conoce como reacción de reducción, ya que esto se refiere a una reducción en el estado de oxidación del elemento.

Por ejemplo, en una batería de dióxido de zinc-manganeso, que es la construcción química más común de una batería doméstica, vemos que los electrones se mueven de las moléculas de zinc cargadas negativamente al manganeso cargado positivamente.

Esto significa que el lado del dióxido de manganeso de la batería es nuestro cátodo y que a medida que la batería “ carga ” se agota, los iones de zinc se convierten en cationes cargados positivamente que se sienten atraídos por el extremo del cátodo de la batería y migran a través.

Es importante tener en cuenta que en algunos casos, por ejemplo, al cargar una batería, termina el cambio de ánodo y cátodo.

Los electrones en el extremo positivo de la célula se consumen, lo que significa que hay una disminución en el número de electrones, ya que se están alejando, lo que significa que este fin es ahora el ánodo.

¿Qué es el ánodo?

Un ánodo es un electrodo dentro de una célula eléctrica desde la cual los electrones se alejan y se dirigen hacia otras moléculas en diferentes partes de una célula eléctrica, o externas a la célula.

Casi siempre, por ejemplo, en una batería doméstica, el ánodo se llama el lado negativo de la célula, a pesar de tener una carga positiva de los electrones que se alejan.

Esta disminución en el número de electrones se conoce como reacción de oxidación y le da a las moléculas en el lado del ánodo de la célula una carga positiva, convirtiéndolas en cationes.

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En nuestro ejemplo de batería, el lado de zinc es el ánodo, ya que los electrones se mueven del zinc al dióxido de manganeso.

Una vez que las moléculas de dióxido de manganeso hayan recibido sus electrones de las moléculas de zinc, su carga negativa los llevará a este lado de la batería como aniones.

Al cargar una batería, al igual que con el cátodo, se intercambiará la ubicación del ánodo.

Durante la carga, el material del ánodo se oxidará y se crearán electrones, al mismo tiempo que se extraerá del otro extremo de la batería.

Esto significa que los electrones ahora se están moviendo hacia la celda eléctrica a través del lado negativo de la celda, lo que significa que este lado ahora es el cátodo mientras se carga la batería.

Esto redistribuye los electrones a las posiciones que tenían antes ( aunque no en la misma medida ) y permite que la batería vuelva a cargar.

Diferencias principales entre cátodo y ánodo

  1. Los electrones fluirán hacia una celda o sistema eléctrico a través del electrodo catódico, mientras que saldrán del electrodo ánodo. Estos cambiarán la ubicación bajo ciertas circunstancias, es decir, la recarga de la batería.
  2. El cátodo tendrá una carga neta negativa en celdas electrolíticas, como una batería desechable y una carga positiva en celdas galvánicas, como una batería que se está recargando. Los electrodos de ánodo sufrirán lo contrario.
  3. Una vez que el movimiento de los electrones ha comenzado en la celda eléctrica ( descargando ), los aniones resultantes se sentirán atraídos por el extremo del ánodo de la célula, mientras que los cationes serán atraídos por el extremo del cátodo.
  4. El proceso de los electrones que fluyen hacia el cátodo se conoce como reducción, ya que da como resultado una carga negativa y una reducción del número de oxidación de la molécula. Mientras que con el ánodo veremos una carga positiva por la salida de los electrones, el proceso se conoce como oxidación.
  5. Durante la carga, en el extremo del cátodo, veremos la creación de electrones a través de la oxidación del material del ánodo, mientras que veremos la absorción y reducción de los electrones en el extremo del ánodo.
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Síntesis

El cátodo y el ánodo son clasificaciones importantes de electrodos dentro de una celda eléctrica y ayudan a dar a los electroquímicos una idea de qué y dónde están teniendo lugar las reacciones electroquímicas.

Los términos pueden ser un poco confusos, ya que la ubicación de cada uno puede cambiar dentro de la misma celda dependiendo de si la celda se está utilizando para alimentar un dispositivo, o se está recargando a sí mismo.

La conclusión principal de todo esto es que los electrones fluyen hacia el electrodo catódico de una célula eléctrica y fluyen fuera del electrodo ánodo

También es importante tener en cuenta que sus posiciones dentro de una celda no son fijas y pueden cambiar dependiendo de lo que esté sucediendo en toda la celda.

  1. https://www.nature.com/articles/srep02671
  2. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1710038

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