Che cos'è un catodo positivo?

Un catodo positivo è un tipo di catodo, un conduttore in cui la corrente elettrica lascia un apparato elettrico. Si trova comunemente in celle galvaniche come batterie funzionanti, dove fornisce gli elettroni per alimentare un circuito. In queste celle elettriche, gli elettroni si muovono verso il catodo positivo dall'esterno della cellula, mentre gli ioni positivi si spostano verso il catodo positivo dall'interno della cellula. Come regola generale, i dispositivi che forniscono energia elettrica seguono questo schema e contengono catodi positivi.

Sebbene il catodo sia comunemente noto come elettrodo negativo, questa è semplicemente una caratteristica comune e non una vera definizione. Questa ipotesi si basa sul movimento di cationi, o ioni caricati positivamente, verso il catodo e anioni, o ioni caricati negativamente, verso l'altro elettrodo, che è chiamato anodo. In un catodo positivo, il movimento dei cationi verso un'altra fonte di carica positiva può sembrare contro-intuitivo. Questo movimento, tuttavia, è guidato da un gradiente di concentrazione chimica piuttosto che da un potenziale di carica elettrica.

I catodi positivi si trovano frequentemente nelle cellule galvaniche, che sono costituite da due semicelle separate collegate da un ponte salino o una membrana. Ogni semicella contiene un metallo a contatto con un elettrolita, che può essere un materiale o una soluzione salina che contiene ioni di quel particolare metallo. Il movimento degli ioni nel catodo e l'avanzamento delle reazioni chimiche consentono alla cellula galvanica di generare energia elettrica dall'energia chimica. Il catodo positivo sarà il sito di riduzione quando i cationi nella soluzione diventano elettricamente neutri quando si uniscono al metallo solido. Questo genera un deflusso di corrente elettrica dal catodo, insieme all'afflusso di elettroni necessari per ridurre i cationi.

Le batterie di solito contengono molte di queste celle galvaniche per fornire energia sufficiente utilizzando il principio sopra indicato. Alla fine, i cationi si sposteranno tutti nel catodo, senza lasciare più ioni per continuare il progresso della reazione. A questo punto, la capacità della batteria di generare energia sarà esaurita.

Le batterie ricaricabili possono far funzionare la corrente nella direzione opposta per ripristinare le celle elettrochimiche alle loro condizioni iniziali. Queste batterie sfruttano il fatto che molte reazioni chimiche che creano energia sono anche reversibili. In una batteria in ricarica, l'elettrodo positivo passa dal catodo all'anodo mentre la reazione chimica scorre al contrario. Gli elettroni fluiscono via dal catodo una volta positivo e gli ioni metallici lasciano il catodo per ricongiungersi all'elettrolita o dissolversi nuovamente nella soluzione salina.