阴极与阳极：区别与比较

阴极是电化学电池或电解过程中发生还原（获得电子）的电极。相反，阳极是发生氧化（失去电子）的电极。总之，阴极吸引阳离子并发生还原，而阳极吸引阴离子并发生氧化。

关键精华

1. 阴极是发生还原并获得电子的电极； 阳极是发生氧化并失去电子的电极。
2. 在电化学电池中，阴极吸引带正电的离子（阳离子）； 阳极吸引带负电的离子（阴离子）。
3. 在电池中，阴极是正极端子，阳极是负极端子； 在电解中，阳极是正极，阴极是负极。

阴极与阳极

阴极是吸引带正电的离子或阳离子的电极，用负号（-）表示。 阳极是吸引带负电荷的离子或阴离子的电极，用正号（+）表示，然后连接到外部电源。

阴极和阳极位置在电池内并不固定，可以根据任何给定时间发生的情况而改变。 例如，为可充电电池充电时 电池.

电池中的阳极和阴极可能会令人困惑，因为风暴的正极和负极的标签与其各自的电荷不匹配。

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对比表

专栏	阴极	阳极
功能	减少 （获得电子）	氧化 （失去电子）
收费 (电解槽)	负	积极的
收费 (原电池)	积极的	负
吸引离子	阳离子 （带正电的离子）	阴离子 （带负电的离子）
电池示例	负极端子	正极端子
电解示例	金属沉积的地方	金属溶解的地方
助记符	“阴极 捕捞量 电子； 阳极 总是 捐赠“

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什么是阴极？

阴极的功能：

1、还原反应：

阴极的主要功能之一是进行还原反应。在这些反应过程中，带正电的离子或中性分子在阴极获得电子，导致其氧化态降低。该还原过程对于平衡电化学电池中的总电荷至关重要。

2.电子接收：

作为还原部位，阴极充当电子流入外电路的端子。当还原剂（例如金属离子或具有高电子亲和力的化学物质）接触阴极时，它接受来自电极的电子。这种电子转移有助于电池产生的总电流。

3. 电子流：

阳极氧化反应期间释放的电子通过外部电路到达阴极。外部导体（例如电线或电负载）促进了电子的流动。到达阴极后，这些电子被转移到还原剂，促进还原并完成电化学电路。

阴极类型：

1.金属阴极：

在许多电化学系统中，金属电极充当阴极。这些电极由具有高电子传导性的材料组成，例如铂、金或铜。金属阴极通常用于原电池、电解池和各种工业过程。

2. 惰性阴极：

在某些电解过程中，惰性材料，例如石墨或碳，被用作阴极。这些惰性电极不参与阴极发生的化学反应；相反，它们充当促进电子转移和促进还原反应的平台。

3. 半导体阴极：

在特殊应用中，采用硅或砷化镓等半导体材料作为阴极。半导体阴极可用于电子设备、太阳能电池和基于半导体的电化学系统，其独特的电子特性能够精确控制还原过程。

 

什么是阳极？

定义和功能

阴极是各种电化学系统的重要组成部分，包括电池、电解池和真空管。它充当在这些过程中发生还原反应的电极。

电化学过程

在电化学电池中，阴极从电解质溶液中吸引带正电的离子（阳离子）。这些阳离子在阴极发生还原反应，获得电子形成中性原子或分子。这种还原过程对于在电池中产生电能或促进电解池中的化学转化至关重要。

示例：电池操作

在可充电电池中，例如锂离子电池，在放电过程中，锂离子通过电解质从阳极移动到阴极。在阴极，这些离子接受电子并形成锂原子，然后锂原子与电极材料相互作用，释放能量并允许电池为外部设备供电。

在电解中的作用

在电解池中，电能用于驱动非自发化学反应，阴极仍然充当还原位点。在这里，阴极向电解质中的离子提供电子，使它们发生还原反应并作为中性物质沉积在阴极表面上。

示例：电镀

在电镀过程中，阴极从电解质溶液中吸引金属离子。这些离子在阴极获得电子，在被镀物体的表面形成金属涂层。该工艺广泛应用于工业中，用金、银或铬等金属涂覆物体。

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阴极和阳极之间的主要区别

1. 收费:
   • 阴极：吸引带正电的离子（阳离子）。
   • 阳极：吸引带负电的离子（阴离子）。
2. 反应:
   • 阴极：还原反应的场所（获得电子）。
   • 阳极：氧化反应的场所（失去电子）。
3. 电解槽:
   • 阴极：发生还原反应的地方。
   • 阳极：发生氧化的地方。
4. 电池操作:
   • 阴极：放电过程中离子被还原的电极。
   • 阳极：放电过程中离子被氧化的电极。
5. 电镀:
   • 阴极：从溶液中吸引金属离子并形成金属涂层。
   • 阳极：溶解金属离子并将其释放到溶液中。

参考资料

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

最后更新：05 年 2024 月 XNUMX 日