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陽極

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陽極(英語:anode)是電池電解池中進行氧化反應電極。相對地,陰極(英語:cathode)是電池或電解池中進行還原反應的電極。

英文 anode 和 cathode 是法拉第威廉·惠威爾的協助下發明的詞,anode 表示「發生氧化反應的電極」(或者失去電子的電極),相當於中文的「陽極」或「氧化極」。相反地,cathode 則表示「發生還原反應的電極」(或者得到電子的電極),相當於中文的「陰極」或「還原極」。

鋅銅電池陽極
鋅銅電池陰極

正極負極的關係

英漢字典中,anode 譯成「陽極」或「正極[1][註 1],cathode 譯成「陰極」或「負極[2]。但是在化學電學領域中,陽極正極陰極負極的概念與原理是有區別的。

電學化學領域(電池電路陰極射線管等等)中,正極表示「電勢高的電極」,負極表示「電勢低的電極」,分別與英語的 positive electrodenegative electrode 對應。但是對於陽極陰極而言,陽極永遠發生氧化反應陰極永遠發生還原反應。根據這一規律,進行示意圖解分析如下:

根據電池放電的示意圖,圖中的電流方向與電子流動方向可以任意設定。在圖示的情況下,1端為電子流入的方向,2端為電子流出的方向,相應地,1端為電流流出的方向,2端為電流流入的方向。根據失電子價態升高被氧化、得電子價態下降被還原的原則,以及流出電流電勢高為正極及流入電流電勢低為負極的原則,可以判斷1端為正極電勢高)和陰極(被還原),而2端為負極電勢低)和陽極(被氧化)。

根據充電的圖示情況,與充電情況互為可逆反應,則2端得電子還原,為陰極,1端失電子氧化,為陽極。另一方面,原本2端為負極,1端為正極

從以上分析可以看出:

電池在放電時,陽極相當於負極陰極相當於正極
而電池在充電時(相當於電解池),陽極相當於正極陰極相當於負極

也就是說,陽極陰極電極沒有必然的關係。

備註

  1. ^ 劍橋詞典解釋 anode:one of the electrodes (= objects that electricity moves through) in a piece of electrical equipment. The anode is the negative electrode in a battery and the positive electrode in an electrolytic cell.

參考