ความแตกต่างระหว่างแคโทดและแอโนด (พร้อมตาราง)

แคโทดและแอโนดเป็นอิเล็กโทรดสองประเภทภายในเซลล์ไฟฟ้า ซึ่งแสดงถึงจุดที่ไฟฟ้าทั้งสองเคลื่อนเข้าสู่เซลล์และออกจากตำแหน่งที่ไฟฟ้า

แคโทดกับแอโนด

ความแตกต่างระหว่างแอโนดและแคโทดคือ อิเล็กตรอนจะเคลื่อนออกจากแอโนด ในขณะที่พวกมันเคลื่อนเข้าสู่แคโทดของเซลล์

ตำแหน่งแคโทดและแอโนดไม่ได้รับการแก้ไขภายในเซลล์ และสามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับสิ่งที่เกิดขึ้นในเวลาใดก็ตาม เช่น เมื่อชาร์จแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้

แอโนดและแคโทดในบริบทของแบตเตอรี่อาจสร้างความสับสนได้ เนื่องจากฉลากด้านบวกและด้านลบของแบตเตอรี่มักไม่ตรงกับประจุของแบตเตอรี่

ตารางเปรียบเทียบระหว่างแคโทดและแอโนด (ในรูปแบบตาราง)

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	แคโทด	ขั้วบวก
การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน	ไหลลงสู่แคโทด	ไหลออกจากแอโนด
ค่าใช้จ่ายสุทธิ	ลบ (เซลล์อิเล็กโทรไลต์), บวก (เซลล์กัลวานิก)	บวก (เซลล์อิเล็กโทรไลต์), ลบ (เซลล์กัลวานิก)
สถานที่ท่องเที่ยว	ไพเพอร์	แอนไอออน
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น	การลดน้อยลง	ออกซิเดชัน
จะเกิดอะไรขึ้นในการชาร์จ	การสร้างอิเล็กตรอน	การใช้อิเล็กตรอน

แคโทดคืออะไร?

แคโทดหมายถึงอิเล็กโทรดภายในเซลล์ไฟฟ้า (ทั้งแบบกัลวานิกหรืออิเล็กโทรไลต์) ซึ่งมีการไหลของอิเล็กตรอนที่มีประจุลบเข้าสู่เซลล์ แคโทดมักถูกเรียกว่าอิเล็กโทรดบวก แม้ว่าจะมีประจุลบสุทธิก็ตาม เป็นเพราะว่ามีจำนวนอิเลคตรอนที่ด้านนั้นเพิ่มขึ้นเป็นบวก ดังนั้น เหตุใดด้านแคโทดจึงถูกทำเครื่องหมายเป็นบวกบนแบตเตอรี่เสมอ ไม่ว่าจะชาร์จใหม่หรือไม่ก็ตาม จำนวนอิเล็กตรอนที่เพิ่มขึ้นนี้เรียกว่าปฏิกิริยารีดักชัน นี่หมายถึงการลดลงของสถานะออกซิเดชันของธาตุ ตัวอย่างเช่น ในแบตเตอรี่สังกะสี-แมงกานีสไดออกไซด์ ซึ่งเป็นโครงสร้างทางเคมีที่พบบ่อยที่สุดของแบตเตอรี่ในครัวเรือน เราจะเห็นว่าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากโมเลกุลสังกะสีที่มีประจุลบไปยังขั้วบวก แมงกานีสที่มีประจุ ซึ่งหมายความว่าด้านแมงกานีสไดออกไซด์ของแบตเตอรี่เป็นแคโทดของเรา และเมื่อ "ประจุ" ของแบตเตอรี่หมด ไอออนของสังกะสีจะกลายเป็นไอออนบวกที่มีประจุบวก ดึงดูดไปที่ปลายแคโทดของแบตเตอรี่และเคลื่อนข้าม สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าในบางกรณี เช่น เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ การเปลี่ยนขั้วบวกและขั้วลบ อิเล็กตรอนที่ปลายขั้วบวกของเซลล์ถูกใช้ไป หมายความว่า มีจำนวนอิเล็กตรอนลดลงเมื่อเคลื่อนที่ออกไป ซึ่งหมายความว่าตอนนี้ปลายนี้เป็นขั้วบวก

แอโนดคืออะไร?

แอโนดคืออิเล็กโทรดภายในเซลล์ไฟฟ้าที่อิเล็กตรอนจะเคลื่อนตัวและมุ่งหน้าไปยังโมเลกุลอื่นๆ ในส่วนต่างๆ ของเซลล์ไฟฟ้า หรือภายนอกเซลล์ ขั้วบวกมักจะเรียกว่าด้านลบของแบตเตอรี่ในครัวเรือน เซลล์แม้ว่าจะมีประจุบวกจากอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ออกไป จำนวนอิเล็กตรอนที่ลดลงนี้เรียกว่าปฏิกิริยาออกซิเดชัน และทำให้โมเลกุลที่อยู่ด้านขั้วบวกของเซลล์มีประจุบวก เปลี่ยนเป็นไอออนบวกในแบตเตอรี่ของเรา ตัวอย่าง ด้านสังกะสีเป็นขั้วบวก เนื่องจากอิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากสังกะสีไปยังแมงกานีสไดออกไซด์ เมื่อโมเลกุลของแมงกานีสไดออกไซด์ได้รับอิเล็กตรอนจากโมเลกุลสังกะสีแล้ว ประจุลบจะดึงข้ามมาที่ด้านนี้ของแบตเตอรี่ดังนี้ แอนไอออน เมื่อทำการชาร์จแบตเตอรี่ เช่นเดียวกับแคโทด ตำแหน่งของแอโนดจะถูกสลับไปมา ในระหว่างการชาร์จ วัสดุแอโนดจะถูกออกซิไดซ์และสร้างอิเล็กตรอนในขณะที่ เวลาเดียวกันที่ถอดออกจากปลายอีกด้านของแบตเตอรี่ ซึ่งหมายความว่าขณะนี้อิเล็กตรอนกำลังเคลื่อนเข้าสู่เซลล์ไฟฟ้าผ่านทางด้านลบของเซลล์ ซึ่งหมายความว่าด้านนี้เป็นแคโทดในขณะที่กำลังชาร์จแบตเตอรี่ ซึ่งจะกระจายอิเล็กตรอนไปใหม่ ไปยังตำแหน่งที่เคยเป็นมาก่อน (แม้ว่าจะไม่มากเท่าเดิม) และช่วยให้แบตเตอรี่สามารถชาร์จได้อีกครั้ง

ความแตกต่างหลักระหว่างแคโทดและแอโนด

บทสรุป

แคโทดและแอโนดเป็นการจำแนกประเภทที่สำคัญของอิเล็กโทรดภายในเซลล์ไฟฟ้า และช่วยให้นักเคมีไฟฟ้าเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้นที่ใดและที่ใด คำศัพท์นี้อาจสร้างความสับสนเล็กน้อย เนื่องจากตำแหน่งของแต่ละรายการสามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายในเซลล์เดียวกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ ว่าเซลล์กำลังถูกใช้เพื่อให้พลังงานแก่อุปกรณ์หรือกำลังชาร์จตัวเองอยู่ ประเด็นหลักจากทั้งหมดนี้คืออิเล็กตรอนจะไหลเข้าสู่อิเล็กโทรดแคโทดของเซลล์ไฟฟ้า และไหลออกจากอิเล็กโทรดขั้วบวก สิ่งสำคัญที่ควรทราบด้วยคือ ตำแหน่งภายในเซลล์ไม่คงที่ และสามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับสิ่งที่เกิดขึ้นกับทั้งเซลล์