Eine elektrochemische Zelle besteht aus zwei elektrischen Leitern, die als Elektroden bezeichnet werden, und einem Ionenleiter, der als Elektrolyt bezeichnet wird. Elektroden transportieren elektrische Ladung durch Elektronen, während Elektrolyte ihre Ladung durch Ionen leiten. Eine Elektrode ist ein Metall, dessen Oberfläche den Elektrolyten berührt. Elektrolyt ist eine nichtmetallische Komponente, die eine Lösung oder ein Vakuum sein kann. Ionische Verbindungen können Elektrizität nicht in fester Form leiten. Daher sollten sie in flüssiger Form sein, um Elektrizität zu leiten. Diese flüssigen Formen sind die zuvor erwähnten Elektrolyte. Von den beiden Elektroden fungiert eine als Kathode (negativ geladen) und eine andere als Anode (positiv geladen). Elektroden bestehen hauptsächlich aus zwei Arten, nämlich aktiven Elektroden und inerten Elektroden. Der Hauptunterschied zwischen aktiver Elektrode und inerter Elektrode besteht darin Die aktive Elektrode nimmt an der chemischen Reaktion teil während ichDie Edelelektrode nimmt an der chemischen Reaktion nicht teil oder stört sie nicht.
INHALT
1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was sind aktive Elektroden?
3. Was sind Inertelektroden?
4. Side-by-Side-Vergleich - aktive gegen inerte Elektroden
5. Zusammenfassung
Die aktive Elektrode ist ein Metall, das in elektrochemischen Zellen verwendet wird. Es nimmt an Reaktionen teil, die im Elektrolyten auftreten, um den Strom zu transportieren. Die aktive Elektrode kann oxidiert oder reduziert sein. Aktive Elektroden werden meistens in der Galvanik eingesetzt. Das Galvanisieren ist der Prozess, bei dem ein Metall mit einer elektrochemischen Zelle auf ein anderes Metall aufgebracht wird. Dort fungiert die aktive Elektrode als Anode, die der Elektrolytlösung die Kationen liefert. Dann erreichen die Kationen die Kathode und nehmen dort verfügbare Elektronen auf. Dies bewirkt die Ablagerung von Metallionen auf der Oberfläche der Kathode. Daher wird das Material, das durch dieses Verfahren plattiert werden soll, als Kathode verwendet. Zum Beispiel kann ein Löffel mit Silber plattiert werden, indem eine Silberanode und der Löffel als Kathode verwendet werden; Silbernitrat wäre der Elektrolyt.
Grundsätzlich wird die aktive Elektrode als "aktiv" bezeichnet, weil sie aktiv an der chemischen Reaktion im System beteiligt ist. Daher tauscht es aktiv Ionen mit einer Elektrolytlösung aus. Eine am häufigsten verwendete aktive Elektrode ist die Kupferelektrode.
Abbildung 01: Kupferelektrode ist ein Beispiel für eine aktive Elektrode.
Die Inertelektrode ist ein Metall, das an keiner chemischen Reaktion beteiligt ist oder diese beeinflusst. Es wird jedoch immer noch zum Leiten von Elektrizität verwendet, indem Elektronen mit der Lösung übertragen werden, anstatt Ionen mit der Lösung auszutauschen. Daher dient es als Elektron. Platin wird als inerte Elektrode verwendet. Graphit wird jedoch häufig verwendet, weil es billig ist. Die Inertelektrode kann beim Leiten von Elektrizität Elektronen zuführen oder entziehen. Inerte Elektroden werden immer in der Elektrolyse verwendet, dem Vorgang, bei dem eine ionische Verbindung in ihre Elemente zerlegt wird. Beispielsweise erzeugt die Elektrolyse von Natriumchloridlösung getrennt Natrium und Chlor.
Abbildung 02: Die Graphitelektrode ist ein Beispiel für eine inerte Elektrode.
Aktiv gegen Inertelektroden | |
Die aktive Elektrode ist die Elektrode, die aktiv an der chemischen Reaktion der elektrochemischen Zelle beteiligt ist. | Inerte Elektrode ist eine Elektrode, die nicht an der chemischen Reaktion teilnimmt. |
Verwendet | |
Aktive Elektroden werden beim Galvanisieren verwendet | Inerte Elektroden werden in der Elektrolyse verwendet. |
Verhalten | |
Metallionen der aktiven Elektrode werden in der Elektrolytlösung gelöst | Metallionen der inerten Elektrode werden nicht gelöst. |
Reaktionen | |
An der aktiven Elektrode können Oxidations- oder Reduktionsreaktionen auftreten | Oxidations- oder Reduktionsreaktionen finden nicht statt. |
Art der elektrischen Leitfähigkeit | |
Aktive Elektroden leiten Elektrizität durch Ionenaustausch | Inerte Elektroden leiten Elektrizität durch Elektronentransfer. |
Elektrochemische Zellen können entweder elektrische Energie erzeugen oder Elektrizität durch Teilnahme an chemischen Reaktionen ermöglichen. Grundbestandteile einer elektrochemischen Zelle sind zwei Elektroden und ein Elektrolyt. Zwei Elektroden werden entsprechend ihrem Verhalten als Anode und Kathode bezeichnet. Aktive und inerte Elektroden sind die zwei Arten von Elektroden. Der Hauptunterschied zwischen der aktiven und der inerten Elektrode besteht darin, dass die aktive Elektrode an der chemischen Reaktion teilnimmt, während die inerte Elektrode an der chemischen Reaktion nicht teilnimmt oder diese stört.
Verweise:
1. Mittal, V., 2015. Textbücher. [Online] Verfügbar unter: https://chem.libretexts.org/Core/Analytical_Chemistry/Electrochemistry/Electrolytic_Cells/Electroplating#title[Accessed 26 05 2017].
2.Chang, R., 2010. Chemie. 10. Ausgabe New York: McGraw-Hill.
Bildhöflichkeit:
1. "Galvanische Zelle" Von Hazmat2 - Eigene Arbeit (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Elektrolyse der Kupferchloridlösung" von Siyavula Education (CC BY 2.0) über Flickr