Elettrochimica - Elettrochimica di base
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Elettrochimica di base
Anodo e catodo nelle pile e nelle celle elettrolitiche
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I nomi anodo e catodo derivano rispettivamente dal comportamento degli anioni (ioni con carica negativa) e dei cationi (ioni con carica positiva) sotto l'azione di un campo elettrico. In una cella elettrolitica, in cui avviene per esempio un processo di lisi di un composto, accade che gli ioni negativi presenti nella soluzione o nel sale fuso sono attirati elettrostaticamente dall'elettrodo positivo, mentre gli ioni positivi migrano per attrazione elettrostatica verso l'elettrodo negativo. In base a ciò si è definito:

Quando si va a considerare invece che una cella elettrolitica una pila, bisogna prestare maggiore attenzione nell'operazione di individuazione di catodo e anodo. Spesso la semplice applicazione delle definizioni date è fonte di errori e il motivo è dovuto al fatto che si stanno adattando queste due definizioni ad un sistema in cui avviene una reazione d'ossidoriduzione spontanea, invece che una reazione non spontanea e forzata a venire tramite corrente elettrica. In una pila ha maggiore importanza la perdita e l'acquisizione di elettroni a livello degli elettrodi del movimento degli ioni all'interno delle soluzioni presenti, che è un effetto secondario.

Così è sempre vero che il catodo attira gli ioni positivi e che il contrario avviane all'anodo, tuttavia tale movimento di cariche non è causato dalla corrente che carica gli elettrodi, come avviene nelle celle elettrolitiche, ma dall'esigenza del sistema di ripristinare l'elettroneutralità delle soluzioni nelle semicelle a causa dei processi di riduzione e di ossidazione che si manifestano intorno agli elettrodi. Un'attenta analisi mette allora in luce che in una pila i segni di anodo e catodo sono invertiti rispetto ad una cella elettrolitica.

Per non avere dubbi nell'individuazione di anodo e catodo e dei segni da attribuire loro in una cella elettrolitica e in una pila, può essere utile fare riferimento alle "regole" che seguono, basate sul ragionamento piuttosto che sulla memoria:

Riassumendo...

ElettrodoAzioneSemireazionePolarità
pilalisipilalisi
ANODOSposta gli ioni negativiossidazioneossidazione
-
+
CATODOSposta gli ioni positiviriduzioneriduzione
+
-