پرسش

سلام
یونهای-آنیون و یونهای+كاتیون نام دارند.الكترود+آند و الكترود-كاتد است . میخواستم بپرسم آیا اینها با هم ربط دارند؟چگونه؟

پاسخ

قسمتی از شیمی که در آن واژه هایی چون کاتد و آند به چشم می خورد، الکتروشیمی نام دارد. یکی از مباحث مهم در شیمی، بحث پیل ها می باشد. پیل ها دستگاههایی هستند که در آنها می توان انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی یا بالعکس تبدیل نمود.
پیلها خود به دو دسته ی اصلی تقسیم می شوند. در پیلها یا سلولهای الکترولیتی از انرژی الکتریکی برای ایجاد تغییر شیمیایی استفاده می کنند.
در پیلها یا سلولهای ولتایی (گالوانی)، از یک فرآیند شیمیایی برای تولید الکتریسیته استفاده می کنند مانند آنچه که در یک چراغ قوه روی می دهد.
در مورد یکی از این پیلها به تشریح در زیر سخن گفته شده است. اما به طور خلاصه خوب است بدانید عبارات کاتد و آند دقیقاً به همین واژه ی آنیون ها و کاتیونها ربط دارند. اما اینها همه قراردادهایی هستند که دانشمندان برای خود گذاشته اند. رسم و قرارداد بر این است که در سلولهای الکترولیتی، الکترود منفی را کاتد و الکترودهای مثبت را آند بگویند.
برعکس در سلولهای گالوانی که هدف تولید انرژی الکتریکی است، الکترود منفی را آند و الکترود مثبت را کاتد می نامند. اینها همه قرارداد است و نباید خودتان را هم گیج کنید.
در این دو نوع پیل که گفته شد در زیر یه طور مفصل در مورد پیل گالوانی صحبت شده است. می توانید به منبع آن یعنی سایت
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%d8%a2%d9%86%d8%af+%d9%88+%da%a9%d8%a7%d8%aa%d8%af&SSOReturnPage=Check&Rand=0
مراجعه بفرمایید و توضیحات بیشتری در آن مورد بخوانید.
پیلی که به عنوان منبع انرژی الکتریکی بکار می‌رود، یک پیل ولتایی یا یک گالوانی نامیده می‌شود که از نام آلساندو ولتا و لوئیجی گالوانی ، نخستین کسانی که تبدیل انرژی شیمیایی به انزژی اکتریکیرا مورد آزمایش قرار دادند، گرفته شده است. در این پیل ، نیم پیلی که در آن واکنش اکسیداسیون صورت می‌گیرد، نیم پیل آند و نیم پیلی که در آن واکنش کاهش یا احیا صورت می‌گیرد، نیم پیل کاتد نامیده می‌شود. در ترسیم یک پیل گالوانی ، نیم پیل آند در سمت چپ و نیم پیل کاتد در سمت راست نمایش داده می‌شود.
هر پیل از دو الکترود تشکیل شده است که در محلول نمکی از خود قرار گرفته اند. به یکی از این دو الکترود، آند و به دیگری کاتد گفته می شود.
آند یعنی الکترودی که است .
کاتد الکترودی است که الکترونهای منفی به سمت آن روان شده اند. بنابراین چون پر از الکترون است، کاتیونها به سمت آن هجوم می برند تا از آن الکترون بگیرند.

آند در پیل گالوانی
هر گاه الکترودهای روی و مس با یک سیم به هم متصل شوند، الکترونهااز الکترود روی به طرف الکترود مس جاری می‌شوند. در الکترود روی ، فلز روی اکسید می‌شود و به صورت یونهای روی در می‌آید. این الکترود آند پیل است و الکترونهایی که محصول اکسیداسیون هستند، از این قطب ، پیل را ترک می‌کنند.
کاتد در پیل گالوانی
الکترونهای ایجاد شده در آند ، از مدار خارجی گذشته به الکترود مس می‌رسند و در آنجا یونهای مس II را کاسته و آنها را به مس فلزی تبدیل می‌سازند. مسی که بدین ترتیب تولید می‌شود، بر روی الکترود سمت راست می‌نشیند. الکترود مس ، کاتد پیل است که در آنجا الکترونها وارد پیل (یا سلول) می‌شوند و کاهش یا احیا صورت می‌گیرد.
علامت آند و کاتد در پیل گالوانی
چون الکترونها در الکترود روی تولید می‌شوند، این آند به عنوان قطب منفی در نظر گرفته می‌شود. الکترونها در مدار خارجی هر پیل ولتایی که در حال کارکردن است، از قطب منفی به طرف قطب مثبت سیر می‌کنند. بنابراین کاتد که در آنجا الکترونها در واکنش الکترودی مصرف می‌شوند، قطب مثبت است.

پیروز و سربلند باشید.