阳极与阴极的基本定义

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从根本上来说,阳极是发生氧化反应的电极,阴极则是发生还原反应的电极 。简单来讲,阳极上物质会失去电子,而阴极上物质会得到电子。这一得一失之间,无数化学反应得以发生。

比如在电解水的实验中,与电源正极相连的是阳极,在这里水分子失去电子,发生氧化反应,产生氧气 。电极反应式为:2H2O−4e−=O2↑+4H+。而与电源负极相连的阴极,氢离子得到电子,发生还原反应,生成氢气 。电极反应式为:4H++4e−=2H2↑。这一过程中,阳极与阴极各司其职,让水成功分解为氢气和氧气。

一,不同电化学装置中的阳极与阴极

1,原电池:原电池是一种将化学能转化为电能的装置。在原电池中,负极相当于阳极,发生氧化反应;正极相当于阴极,发生还原反应 。以常见的锌铜原电池为例,锌比铜活泼,所以锌作为负极(阳极),锌原子失去电子变成锌离子进入溶液,电极反应为:Zn−2e−=Zn2+。电子通过外电路流向正极(阴极),溶液中的铜离子在正极得到电子被还原成铜单质,电极反应为:Cu2++2e−=Cu。电子的定向移动形成电流,实现了化学能到电能的转换。

2,电解池:电解池与原电池相反,是将电能转化为化学能的装置 。在电解池中,与电源正极相连的是阳极,与电源负极相连的是阴极 。阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应 。例如,在电镀过程中,若要在铁制品上镀铜,将铁制品作为阴极,铜棒作为阳极,硫酸铜溶液作为电解质溶液 。阳极的铜棒失去电子变成铜离子进入溶液,电极反应为:Cu−2e−=Cu2+。溶液中的铜离子在阴极(铁制品)表面得到电子被还原成铜单质,从而在铁制品表面镀上一层铜,电极反应为:Cu2++2e−=Cu。

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