Eletrodo
Um eletrodo é um condutor eletrônico ou iônico ( por exemplo: vidro ) que captura ou libera elétrons.
Os eletrodos são usados em sistemas de geração de corrente (como baterias) e em eletrólise , cujo sistema recebe corrente.
Fala-se também de eletrodos para designar certos componentes de dispositivos elétricos, como tubos de rádio, tubo de raios-X , diodos com semicondutor . Este também é o caso da soldagem a arco elétrico .
Finalmente, em biologia , falamos de um eletrodo para designar um dispositivo condutor que permite captar variações no potencial elétrico de um organismo vivo.
Tipos
Os eletrodos são classificados em tipo (ou espécie) de eletrodo:
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1 r Tipo: de metal na presença de um dos seus sais em solução ( por ex: Cu e Cu 2+ );
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2 nd tipo: o metal na presença de um dos seus sais solúveis mal ( por exemplo: Ag e AgCl);
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3 rd tipo: o metal é inerte ( por exemplo: Pt) e imerso numa solução cujo solutos constituem um par redox ( por exemplo: Fe 3+ / Fe 2+ );
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4 th tipo: eléctrodos específicos, que medem a actividade de um ião.
Eletrodos para eletrólise
Uma eletrólise envolve dois eletrodos, cada um com um potencial diferente correspondente ao par redox envolvido. Uma reação redox forçada (causada pela corrente) ocorre em cada eletrodo:
- um é a sede da reação de redução , que é o cátodo (conectado ao pólo negativo - do gerador); por exemplo Cu 2+ + 2e - → Cu. O potencial do cátodo é tanto mais baixo do que o potencial de Nernst quanto a corrente que passa por ele é alta;
- o outro é o local da reação de oxidação , é o ânodo (conectado ao pólo + do gerador); por exemplo 2Br - → Br 2 + 2e - . Quanto maior o potencial do ânodo do que o potencial de Nernst, maior será a corrente que flui através dele.
As reações que ocorrem em cada eletrodo envolvem elétrons. No entanto, essas não são meias-equações, mas, na verdade, reações químicas. É a originalidade dos eletrodos colocar os elétrons em ação como um reagente ou como um produto .
De acordo com a direção convencional do fluxo de corrente , corrente contínua :
- entra no eletrolisador através do ânodo ;
- e sai pelo cátodo para retornar ao gerador .
Eletrodos para baterias
Uma bateria elétrica é composta por dois compartimentos, cada um contendo um eletrodo. A reação redox da célula ocorre pela metade cada, que é a sede de uma reação espontânea:
- um é a sede da reação de redução , que é o cátodo (pólo positivo da pilha);
- o outro é o local da reação de oxidação , é o ânodo (pólo - da bateria).
Existem várias categorias de eletrodos (primeira categoria, segunda categoria).
Eletrodos em química analítica
A maioria dos métodos de análise no campo da eletroquímica, eletroanálise , usa eletrodos:
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potenciometria : a diferença de potencial entre um eletrodo de medição (cujo potencial varia de acordo com as espécies em solução) e o potencial fixo de um eletrodo de referência é medido:
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pHmetria :
- eletrodo de referência: eletrodo de calomelano saturado,
- eletrodo indicador (ou medição): eletrodo de hidrogênio , eletrodo de quinidrona , eletrodo de antimônio e principalmente eletrodo de vidro ;
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polarografia : usa um eletrodo de gota de mercúrio ;
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voltametria :
Eletrodos em biologia
Eletrodos transparentes
Pode ser necessário ter eletrodos transparentes, que são atualmente objeto de pesquisa ( por exemplo, polímero contendo nanofios metálicos (prata e / ou cobre) e nanomateriais de carbono ( nanotubos de carbono , óxido de grafeno reduzido)).
Notas e referências
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Definições lexicográficas e etimológicas de "Électrode" du Trésor de la langue française computerisé , no site do Centro Nacional de Recursos Textuais e Lexicais .
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J. Idier, Uso de nanomateriais anisotrópicos para o desenvolvimento de eletrodos condutores transparentes , tese de doutorado em química-física, Universidade de Bordeaux, 2016.
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