Electrodos: Definición y tipos

Definición y antecedentes

Antes de leer esta lección, tome una batería no recargable. Si no tiene uno, que no cunda el pánico, puede seguirlo usando esta imagen.

Al mirar la batería, notará que tiene dos extremos. Es decir, hay un signo positivo en un extremo y un signo negativo en el otro. ¿Sabía que estos signos son representativos de dos tipos diferentes de electrodos, un ánodo y un cátodo? Antes de continuar diseccionando nuestra batería, analicemos más sobre este término “electrodo” con más detalle.

Ilustración de una batería no recargable

El electrodo se refiere a un conductor por el que pueden viajar las corrientes eléctricas. De hecho, a estos pequeños a veces se les conoce como conductores eléctricos. Puede encontrarlos en una amplia variedad de dispositivos eléctricos como baterías, celdas electrolíticas o tubos de electrones.

Quizás se pregunte de qué está hecho un electrodo. Bueno, ¿cuál sospecha que es un gran conductor de electricidad? Los metales son grandes conductores de electricidad. De hecho, los metales se utilizan comúnmente en la producción de electrodos. Los tipos de metales utilizados van desde el cobre hasta el zinc, el oro y el platino.

Piense en un electrodo como un puente que forja un pasaje para que viajen los electrones. Los electrones son los tipos que giran alrededor del núcleo de un átomo. Técnicamente, son partículas subatómicas con carga eléctrica negativa.

Los átomos también tienen protones , que tienen carga positiva. Los átomos con el mismo número de protones y electrones se denominan neutros , porque sus cargas se anulan entre sí.

Sin embargo, si el número de electrones es diferente del recuento de protones, el átomo será negativo o positivo. Podemos llamar a ese átomo un ion. Hay dos tipos diferentes de iones:

1. Los cationes son iones con carga positiva.
2. Los aniones son iones cargados negativamente.

Ánodos y cátodos

Del mismo modo, existen dos tipos diferentes de electrodos:

1. Un ánodo es un electrodo que atrae aniones.
2. Un cátodo es un electrodo que atrae cationes.

Una forma útil de recordar la relación entre iones y electrodos es saber que “gato” en cátodo se refiere a catión. La primera letra ‘a’ en ánodo se refiere a anión.

Cuando conecta ambos electrodos juntos, puede formar un circuito eléctrico. Un circuito eléctrico es el camino por el que fluyen los electrones. Por lo tanto, si el electrodo es nuestro puente sobre el que viajan los electrones, el circuito es la hoja de ruta que usan los electrones para determinar dónde viajar. En los dispositivos eléctricos, los electrones siempre fluirán del ánodo al cátodo.

¿Cómo funciona un electrodo?

Al describir cómo funciona un electrodo, hay dos dispositivos eléctricos diferentes que podemos usar como ejemplos. El primer ejemplo tiene que ver con nuestra batería. Como se muestra en este diagrama, una batería tiene dos terminales, el cátodo y el ánodo. Dos procesos diferentes que ocurren dentro de la batería contribuyen al flujo de corriente eléctrica. Primero, las reacciones químicas se disparan dentro de la batería. En segundo lugar, tenemos electrones moviéndose desde el ánodo y el cátodo para generar electricidad para un dispositivo.

Función de un electrodo en una batería

Digamos que le gustaría encender una linterna. Cuando coloca la batería en su soporte, se producen reacciones químicas. Estas reacciones liberan muchos iones en el ánodo. A medida que los iones se disuelven, dejan sus electrones en el ánodo.

Al acumularse en el ánodo, los electrones no son felices. Prefieren dejar este espacio estrecho que acurrucarse juntos. Para ello, viajan al sitio de la batería con ocupación disponible, el cátodo. Al viajar desde el ánodo al cátodo, en un circuito, se puede producir luz en nuestra linterna. Pero, ¿qué pasa si retiramos la batería? Si se quita la batería, nuestra fuente de energía utilizada para impulsar las reacciones químicas que crean este flujo de electrones llega a su fin. El resultado final es una linterna sin luz.

En este diagrama, también podemos ver un proceso similar en las celdas electrolíticas. Una celda electrolítica es un dispositivo que se utiliza para convertir energía química en energía eléctrica. Un uso de una celda electrolítica es en electrometalurgia para eliminar metales preciosos de minerales minerales.

La principal diferencia entre una batería y la celda electrolítica es que el electrodo está sumergido en una solución. Los cationes e iones que flotan en esta solución se denominan electrolitos. ¿Notaste la fuente de alimentación en la celda? Esta fuente de energía trabaja para mover electrones a través de la solución desde el ánodo al cátodo. A medida que los electrones se mueven, esto hace que fluya una corriente en la solución.

Función de un electrodo que utiliza una celda electrolítica

Ya sea que se genere una corriente eléctrica en una batería o en una celda electrolítica construida, los electrodos permiten que fluya cualquier corriente.

Resumen de la lección

Los electrodos son conductores por los cuales fluyen los electrones para generar una corriente. Hay dos tipos de electrodos, cátodos y ánodos. El cátodo atrae los cationes cargados positivamente. El ánodo atrae aniones cargados negativamente.

Los electrodos suelen estar hechos de metales como platino y zinc. Como grandes conductores de electricidad, se encuentran en dispositivos eléctricos como baterías y celdas electrolíticas. Los electrones que fluyen desde el extremo negativo del electrodo, o ánodo, hacia el extremo positivo, o cátodo, significan que se puede generar una corriente eléctrica.