Eletrodos: Definição e Tipos

Definição e Contexto

Antes de ler esta lição, pegue uma bateria não recarregável. Se você não tiver um, não entre em pânico, você pode simplesmente acompanhar usando esta imagem.

Ao olhar para a bateria, você perceberá que ela tem duas extremidades. Ou seja, há um sinal positivo em uma extremidade e um sinal negativo na outra. Você sabia que esses sinais são representativos de dois tipos diferentes de eletrodos, um ânodo e um cátodo? Antes de continuarmos a dissecar nossa bateria, vamos discutir mais sobre esse termo ‘eletrodo’ com mais detalhes.

Ilustração de uma bateria não recarregável

Eletrodo se refere a um condutor pelo qual as correntes elétricas podem viajar. Na verdade, esses pequeninos às vezes são chamados de condutores elétricos. Você pode encontrá-los em uma ampla variedade de dispositivos elétricos, como baterias, células eletrolíticas ou tubos de elétrons.

Você deve estar se perguntando do que é feito um eletrodo. Bem, o que você suspeita que seja um grande condutor de eletricidade? Os metais são grandes condutores de eletricidade. Na verdade, os metais são comumente usados ​​na produção de eletrodos. Os tipos de metais usados ​​variam de cobre a zinco, ouro e platina.

Pense em um eletrodo como uma ponte que abre uma passagem para os elétrons viajarem. Elétrons são os caras girando em torno do núcleo de um átomo. Tecnicamente, são partículas subatômicas com carga elétrica negativa.

Os átomos também têm prótons , que têm carga positiva. Átomos com o mesmo número de prótons e elétrons são chamados de neutros porque suas cargas se cancelam.

No entanto, se o número de elétrons for diferente da contagem de prótons, o átomo será negativo ou positivo. Podemos chamar esse átomo de íon. Existem dois tipos diferentes de íons:

1. Os cátions são íons carregados positivamente.
2. Os ânions são íons carregados negativamente.

Ânodos e cátodos

Da mesma forma, existem dois tipos diferentes de eletrodos:

1. Um ânodo é um eletrodo que atrai ânions.
2. Um cátodo é um eletrodo que atrai cátions.

Uma maneira útil de lembrar a relação entre íons e eletrodos é saber que ‘gato’ em cátodo se refere a cátion. A primeira letra ‘a’ no ânodo se refere ao ânion.

Quando você conecta os dois eletrodos, pode formar um circuito elétrico. Um circuito elétrico é o caminho pelo qual os elétrons fluem. Assim, se o eletrodo é a nossa ponte por onde os elétrons viajam, o circuito é o roteiro que os elétrons usam para determinar para onde viajar. Em dispositivos elétricos, os elétrons sempre fluirão do ânodo para o cátodo.

Como funciona um eletrodo?

Ao descrever como um eletrodo funciona, existem dois dispositivos elétricos diferentes que podemos usar como exemplos. O primeiro exemplo envolve nossa bateria. Conforme mostrado neste diagrama, uma bateria tem duas extremidades terminais, o cátodo e o ânodo. Dois processos diferentes que ocorrem dentro da bateria contribuem para o fluxo da corrente elétrica. Primeiro, as reações químicas estão sendo disparadas dentro da bateria. Em segundo lugar, temos elétrons passando do ânodo e do cátodo para gerar eletricidade para um dispositivo.

Função de um eletrodo em uma bateria

Digamos que você gostaria de alimentar uma lanterna. Quando você coloca a bateria em seu suporte, ocorrem reações químicas. Essas reações liberam muitos íons no ânodo. À medida que os íons se dissolvem, eles deixam seus elétrons para trás no ânodo.

Se acumulando no ânodo, os elétrons não estão felizes. Eles preferem deixar este espaço apertado do que amontoar-se juntos. Para isso, deslocam-se até ao local da bateria com ocupação disponível, o cátodo. Ao viajar do ânodo para o cátodo, em um circuito, a luz pode ser produzida em nossa lanterna. Mas o que acontece se removermos a bateria? Se a bateria for removida, nossa fonte de energia usada para conduzir as reações químicas que criam esse fluxo de elétrons chega ao fim. O resultado final é uma lanterna sem luz.

Neste diagrama, também podemos ver um processo semelhante em células eletrolíticas. Uma célula eletrolítica é um dispositivo usado para converter energia química em energia elétrica. Um uso de uma célula eletrolítica é na eletrometalurgia para remover metais preciosos de minérios.

A principal diferença entre uma bateria e a célula eletrolítica é que o eletrodo está imerso em uma solução. Os cátions e íons, flutuando nesta solução, são chamados de eletrólitos. Você notou a fonte de alimentação na célula? Esta fonte de energia funciona para mover elétrons através da solução do ânodo para o cátodo. Conforme os elétrons se movem, isso faz com que uma corrente flua na solução.

Função de um eletrodo usando uma célula eletrolítica

Quer uma corrente elétrica seja gerada em uma bateria ou célula eletrolítica construída, os eletrodos permitem que qualquer corrente flua.

Resumo da lição

Eletrodos são condutores pelos quais os elétrons fluem para gerar uma corrente. Existem dois tipos de eletrodos, cátodos e ânodos. O cátodo atrai os cátions carregados positivamente. O ânodo atrai ânions com carga negativa.

Os eletrodos geralmente são feitos de metais como platina e zinco. Como grandes condutores de eletricidade, eles são encontrados em dispositivos elétricos, como baterias e células eletrolíticas. Os elétrons fluindo da extremidade negativa do eletrodo, ou ânodo, para a extremidade positiva, ou cátodo, significam que uma corrente elétrica pode ser gerada.