Katoda adalah elektroda di mana arus listrik mengalir dari perangkat listrik terpolarisasi.
Kesalahan yang sangat umum adalah berpikir bahwa polaritas katoda selalu negatif. Ini sering salah karena benar bahwa di semua perangkat elektrokimia bermuatan positif kation bergerak menuju katoda (karena itu namanya) dan / atau anion bermuatan negatif menjauh darinya.
Faktanya, polaritas katoda tergantung pada jenis perangkat, dan bahkan dapat bervariasi tergantung pada cara operasi. Akibatnya, seperti dapat dilihat pada contoh berikut, dalam perangkat yang mengkonsumsi katoda adalah negatif, dan perangkat yang memberikan daya ke katoda adalah positif:
- Dalam pelepasan baterai atau sel galvanik, katoda adalah terminal positif, karena di sinilah arus mengalir keluar dari perangkat. Arus keluar ini dilakukan secara internal oleh ion positif yang lewat dari elektrolit menuju katoda positif (energi kimia bertanggung jawab atas gerakan “menanjak” ini). Hal ini diikuti secara eksternal oleh elektron yang bergerak ke dalam, muatan negatif bergerak yang merupakan bentuk arus positif yang mengalir ke arah yang berlawanan.
- Dalam baterai yang sedang diisi ulang, atau sel elektrolitik, katoda adalah kutub negatif, yang mengirimkan arus kembali ke generator eksternal.
- Dalam tabung vakum (termasuk tabung sinar katoda) adalah kutub negatif, di mana elektron mengalir dari kabel dan melalui tabung vakum dekat, yang merupakan arus positif meninggalkan perangkat.
Elektroda di mana arus mengalir secara terbalik (dalam perangkat) disebut anoda.
Aliran elektron
Aliran elektron selalu dari anoda ke katoda luar sel atau perangkat, terlepas dari jenis sel atau perangkat dan cara operasi, dengan pengecualian dioda dalam nama elektroda selalu diasumsikan arus mengalir di depan arah, yaitu, aliran elektron dalam arah yang berlawanan, bahkan ketika dioda terbalik terjadi baik secara tidak sengaja (kerusakan dioda normal) atau dengan desain (kerusakan dioda Zener, arus foto dari fotodioda atau Solar sel).
Dalam kimia, katoda adalah elektroda sel elektrokimia di mana reduksi terjadi. Katoda bisa negatif seperti ketika sel bersifat elektrolitik (di mana energi listrik yang disuplai ke sel digunakan untuk memecah senyawa kimia), atau positif ketika sel bersifat galvanik (di mana reaksi kimia digunakan untuk menghasilkan energi listrik).
Katoda memasok elektron ke muatan positif yang ditransmisikan oleh aliran kation dari elektrolit (bahkan jika sel, yaitu, galvanik, ketika katoda positif dan oleh karena itu diharapkan untuk menolak muatan positif kation, ini adalah karena potensial elektroda relatif terhadap larutan elektrolit yang berbeda untuk anoda dan katoda logam dan sistem elektrolit dalam sel galvanik).