Cátodo
Un cátodo é un eléctrodo que sofre unha reacción de redución,[1] mediante a cal un material reduce o seu estado de oxidación ao recibir electróns.
Reacción de redución (captación de electróns):
2e- + Cu2+ → Cu0
| A | Pila galvánica | Célula electrolítica |
|---|---|---|
| Tipo de transformación | Enerxía química → Enerxía eléctrica[2] | Energía eléctrica → Energía química |
| Eléctrodo positivo | Cátodo (redución) | Ánodo (oxidación) |
| Eléctrodo negativo | Ánodo (oxidación) | Cátodo (redución) |
|
A polaridade do cátodo, positiva ou negativa, depende do tipo de dispositivo. Ás veces, condiciónaa o modo de operación, pois se establece segundo a dirección da corrente eléctrica, atendendo á definición universal de corrente eléctrica. En consecuencia, nun dispositivo que consome enerxía (como unha cela electrolítica) o cátodo é negativo, e nun dispositivo que proporciona enerxía, como unha pila voltaica (ou pila de Volta ou unha batería) o cátodo é positivo.[3]
Etimoloxía editar
O termo foi inventado por Michael Faraday (serie VII das Investigacións experimentais sobre a electricidade), co significado de camiño descendente ou de saída, pero referido exclusivamente ao electrólito dunha cela electroquímica.
Convencionalidade de sentidos editar
A súa vinculación ao polo negativo do correspondente xerador implica a suposición de que a corrente eléctrica marcha polo circuíto exterior desde o polo positivo ao negativo, é dicir, transportada por cargas positivas, convención que é a usual. Se o condutor externo fose metálico, está demostrado que o sentido da corrente realmente é o percorrido polos electróns cara ao positivo.
Con todo, nunha célula electrolítica, o condutor é o electrólito, non un metal, e nel poden coexistir ións negativos e positivos que tomarían sentidos opostos ao desprazarse. Por convenio adóptase que o sentido da corrente é o do ánodo ao cátodo ou, o que é o mesmo, do positivo ao negativo.
No caso das válvula termoiónicas, díodos, tiristores, fontes eléctricas, pilas etc. o cátodo é o eléctrodo ou terminal de menor potencial e é a fonte primaria de emisión de electróns. Polo tanto, nunha reacción redox corresponde ao elemento que se reducirá.
Cátodo termoiónico editar
É un eléctrodo que, por efecto da calor, emite electróns (efecto termoiónico).[4] Nestes dispositivos, (válvulas termoiónicas) conéctanse á tensión negativa e á fonte de electróns. O cátodo pode calentarse por si mesmo, facendo circular unha corrente de caldeo, ou mediante un filamento ao que este acoplado termicamente.
Para prolongar a duración eficiente dos dispositivos termoiónicos utilízanse materiais que, a baixas temperaturas, aporten grande emisión de electróns. Por iso, empréganse aliaxes de torio, volframio (tamén coñecido como tungsteno) e lantánidos, o cátodo recúbrese con óxido de calcio.
Notas editar
- ↑ Quiimica General (en español). Universidad Nac. del Litoral. ISBN 9789875085961. Consultado o 2 de xullo de 2021.
- ↑ Sara Aldabe, Pedro Aramendia. Química 2. Química en acción (en español). Ediciones Colihue SRL. ISBN 9789505813445. Consultado o 2 de xullo de 2021.
- ↑ Julian Rodríguez Fernández. Equipos eléctricos y electrónicos (en español). Ediciones Paraninfo, S.A. ISBN 9788428335454. Consultado o 2 de xullo de 2021.
- ↑ S. Burbano de Ercilla, E. Burbano García, C. García Muñoz. Física general (en español). Editorial Tebar. ISBN 9788495447821. Consultado o 2 de xullo de 2021.