Électrode

Définition

Une électrode est un conducteur utilisé pour établir un contact électrique avec une partie non métallique d'un circuit. Elle est aussi un élément d'un électrolyte, d'un semi-conducteur ou le vide, qui émet ou collecte des électrons ou des protons. Dans une cellule électrochimique, l'électrode est soit une anode, soit une cathode. L'anode attire les anions chargés négativement (électrons). La cathode attire les cations chargés positivement (protons). Les électrodes sont utilisées pour mesurer la conductivité.

Des électrodes dans 2 milieux :

Les électrodes (anodes et cathodes) sont plongées dans des milieux différents (galvanique et électrolytique).

Explications

Une électrode est un point où le courant entre et sort de l'électrolyte. Par exemple, elle constitue l'extrémité de chacun des conducteurs fixés aux pôles d'un générateur électrique (celle qui communique avec le pôle positif est l'anode, l'autre est la cathode). Les électrodes transportent les électrons produits d'une demi-cellule à une autre, qui produisent une charge électrique.

Les termes électrode, électrolyte, anode et cathode sont apparus à la suggestion de Michael Faraday (1791–1867). Faraday, qui n'avait pas appris le latin et le grec, fut conseillé par William Whewell (1794–1866), recteur du Trinity College de l'Université de Cambridge, pour nommer ces éléments.

Par exemple, des électrodes sont utilisées pour connecter un appareil de mesure au circuit à mesurer ou à la tête d'un patient pour faire un EEG. En soudage, une électrode est connectée à la pièce et l'autre est l'électrode de soudage. Dans les arrangements galvaniques, ce sont les électrodes qui entrent en contact avec le liquide et dans un tube électronique, les électrodes assurent le contact entre "l'extérieur" et "l'intérieur".

Lorsqu'une électrode est dans un électrolyte, des charges s'accumulent; électriquement, cela crée un condensateur. Côté électrode, les charges s'accumulent en une couche mince (0,01 nm). Les ions chargés s'accumulent du côté liquide.

Anode et cathode indissociables

Les électrodes se distinguent en anodes et cathodes. L'électrode où a lieu la réduction s'appelle la cathode et l'électrode où intervient l'oxydation s'appelle l'anode. Selon la disposition, la charge des électrodes peut différer. Les électrons et les anions (les ions négatifs) sont attirés vers l'anode positive et les cations (les ions positifs) vers la cathode négative. Ainsi, à l'intérieur de l'agencement, le sens du courant est de l'anode vers la cathode. Est-ce un électrolyte dans lequel une réaction électrochimique a lieu à la suite du passage du courant, ou est-ce un tube électronique, alors l'anode est connectée à la borne positive de la source de tension externe. Si, par contre, c'est un élément galvanique qui génère un courant électrique, comme la colonne Volta, l'anode est extérieurement le pôle négatif.

Les deux électrodes se distinguent selon le rôle qu'elles jouent. Le chemin par lequel les électrons sont introduits dans la solution ou le circuit est appelé cathode. Le chemin par lequel ils sont aspirés est appelé anode. Une réaction de réduction a lieu à la cathode et une réaction d'oxydation à l'anode.

Anode

L'anode est l'électrode chargée positivement. Elle attire les électrons ou les anions. Elle peut être une source de charge positive ou un accepteur d'électrons.

Dans un tube électronique, l'anode est l'électrode sur laquelle a lieu le bombardement électronique et donc les électrons sortent du tube, ce qui signifie que le courant y pénètre.

Dans un montage galvanique, par exemple pour la galvanisation de pièces en fer, la pièce à galvaniser est la cathode, l'électrode sur laquelle se dépose le zinc, c'est-à-dire là où les électrons entrent dans le montage, ou autrement dit le courant sort du montage. Ainsi, la cathode est connectée à la borne négative de l'alimentation. L'électrode de zinc, qui fournit le zinc, est l'anode d'où sont extraits les électrons. L'anode est connectée à la borne positive de l'alimentation.

Toujours dans une configuration d'électrolyse de l'eau, l'anode est l'électrode qui retire les électrons, c'est-à-dire où l'oxygène est créé.

D'une source d'électricité, telle qu'une cellule galvanique, la borne négative est l'électrode où le courant circule dans la cellule, c'est-à-dire l'anode. La borne positive est la cathode, l'électrode où le courant sort de la cellule.

Cathode

La cathode est l'électrode chargée négativement. Elle attire les cations ou les charges positives. Elle est la source d'électrons ou un donneur d'électrons. Elle peut accepter une charge positive.

Dans les cas suivants, la cathode est positive :

• La cathode dans une cellule galvanique est le pôle où intervient une réaction de réduction.
• Dans une cellule dans laquelle une réaction électrochimique est utilisée pour générer une tension électrique (une batterie ou un accumulateur), la réduction a lieu à la borne positive (la réaction de réduction attire les électrons de la substance chimique en contact avec la borne). Alors le pôle positif est la cathode.

Dans les cas suivants, la cathode est négative :

• Dans un tube à vide, la cathode est le pôle à partir duquel les électrons sont libérés.
• Dans une cellule dans laquelle la réaction électrochimique est entraînée par une tension électrique externe (lors de l'électrolyse ou de la charge d'une batterie), la cathode est la borne négative et l'anode est donc la borne positive. Ici aussi, la cathode est le pôle où intervient une réaction de réduction.

Étant donné que la cathode peut générer des électrons, qui sont généralement les espèces électriques effectuant le mouvement réel, on peut dire que les cathodes génèrent une charge ou que le courant se déplace de la cathode à l'anode. Cela peut être déroutant, car la direction du courant serait définie par la façon dont une charge positive se déplacerait. N'oubliez pas que tout mouvement de particules chargées produit un courant.

En rapport avec "électrode"

• accepteur d'électron

  

  Un accepteur d'électrons est une entité chimique capable de recevoir des électrons transférés d'un autre composé.

• couche électronique

  

  En physique atomique, une couche électronique, en rapport avec le niveau énergétique d'un atome, peut être considérée comme l'ensemble des orbites suivies...

• donneur d'électrons

  

  Un donneur d'électrons est un ion, formant le site donneur, qui cède un électron à un autre atome.

• électroblaste

  

  Un électroblaste est une cellule mononucléée d'une fibre électrogène musculaire, transformée en éléments électriques (chez les Torpédinoïdes -raies torpilles-...