음극과 양극의 정의

음극이란?

음극에는 다음 두 가지 서로 다른 뜻이 있다. ① 두 전극을 가지는 기구에서 전위가 낮은 극. (Negative electrode) ② 두 전극을 가지는 기구에서 전류가 나오는 극. (Cathode)

Cathode와 Negative electrode는 모두 전극을 부르는 용어이나, 서로 다른 개념이다. ①번 정의는 기구의 두 극의 전위가 높고 낮음에 따라 결정되고, 주로 전지(battery)의 경우에 정의되지만 ②번 정의는 해당 전극에서 일어나는 현상을 기준으로 정의가 되므로 주로 전기분해 혹은 음극선관에서 정의된다. 특히 전지(battery)에서는 두 정의가 모두 가능하며 서로 다른 극을 가리키기도 하므로 헛갈릴 수 있다.

 

양극이란?

화학 전지에서 음극에서 출발한 전자가 도선을 따라 흘러들어오는 전극을 말한다. 전해질 용액에 다른 두 금속을 꽂은 후, 두 금속을 도선으로 연결하면 전자의 흐름이 발생하여, 전류가 흐르게 된다. 이때 두 금속 중에서 이온화경향이 높은 전극이 전자를 내놓는 음극이 되고, 이온화경향이 낮은 전극이 전자를 받아들이는 양극이 된다. 

1차 전지의 양극에서는 전해질 속의 양이온이 전자를 얻는 환원반응이 일어난다. 각 화학전지의 양극에서 일어나는 반응을 보면, 볼타전지는 [2H+ + 2e- → H2], 다니엘전지는 [Cu2+ + 2e- → Cu]처럼 수소이온과 구리이온이 전자를 받아 수소기체와 금속구리로 환원되는 현상이 일어난다. 실생활에서 많이 쓰이는 건전지에서는 [4H+ + 4e- → 2H2]의 환원반응이 일어난 후, 여기서 발생한 수소를 이산화망가니즈(MnO2)와 반응시켜 물로 바꾸는 과정을 추가로 거치게 된다.