Název SŠ: SŠ-COPT Uherský Brod Autor: Mgr. Jordánová Marcela Název prezentace (DUMu): 8. Elektrický proud v kapalinách - elektrolyt, elektrolýza Název sady: Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař Ročník: 3. a 4. Číslo projektu: CZ.1.07./1.5.00/ Datum vzniku: – Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak, jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

Záměrem této sady výukových materiálů s názvem Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař je shrnout žákům vyšších ročníků technických oborů základní poznatky z fyziky. Jednotlivé DUMy (prezentace) v této sadě přiblíží postupně žákům jednotlivé fyzikální obory, se kterými se setkají v praxi i v hodinách na naší SŠ. Konkrétně tato prezentace je zaměřena na pochopení elektrického proudu v kapalinách,elektrolýzy a jejího využití v praxi

ELEKTROLYTY Jsou to roztoky kyselin, zásad a solí Obsahují volně pohyblivé kladné a záporné ionty (kationty a anionty) Patří sem např. NaCl, KCl,H 2 SO 4,NaOH

ELEKTROLYTICKÁ DISOCIACE Je to děj, při kterém nastává rozpad látky na ionty Je to samovolný proces, při kterém vznikají kationty a anionty Pro rozpad látky na ionty lze použít i tavení Např. NaCl se rozpadne na Na + a Cl -

ELEKTROLÝZA Je to děj, kdy s přenosem elektrického náboje vzniká elektrické pole Do elektrolytu se vloží dvě elektrody (katoda – a anoda +)připojené ke zdroji stejnosměrného napětí Částice s nábojem putují k elektrodám, kde odevzdají svůj náboj

1.FARADAYŮV ZÁKON Při elektrolýze se na katodě vylučuje kov nebo vodík, na anodě kyslík Množství látky vyloučené na elektrodách je přímo úměrné součinu proudu I a doby t Platí vztah: m = A.I.t A je elektrochemický ekvivalent (hodnoty v MFCH tabulkách)

2.FARADAYŮV ZÁKON Týká se výpočtu elektrochemického ekvivalentu A Je to podíl molární hmotnosti M m, Faradayovy konstanty F a počtu elektronů potřebných k vyloučení jedné molekuly z Platí vztah: A = M m / F.z

ELEKTRICKÁ DVOJVRSTVA Vzniká na rozhraní kovu a elektrolytu při ponoření kovové elektrody do elektrolytu Např. při ponoření zinkové destičky do roztoku síranu zinečnatého se uvolní kationty zinku, v zinkové destičce zůstávají elektrony, na rozhraní vzniká el.pole a to brání přechodu částic

GALVANICKÝ ČLÁNEK A JEHO DRUHY Je to zdroj stejnosměrného napětí Vzniká různou kombinací elektrod a elektrolytů Patří sem: Voltův a Daniellův článek, suché články, ploché baterie, plošné a knoflíkové články

VOLTŮV ČLÁNEK Je to nejstarší a nejjednodušší článek Tvoří ho zinková a měděná elektroda ponořená do zředěné kyseliny sírové Mezi elektrodami vzniká napětí 1,1 V Zinková elektroda tvoří záporný po´l a měděná kladný po´l ·

DANIELLŮV ČLÁNEK Skládá se ze zinkové elektrody ponořené do roztoku ZnSO 4 a měděné elektrody ponořené do roztoku CuSO 4 Oba elektrolyty jsou od sebe odděleny stěnou, která brání smíchání Elektromotorické napětí je 1,1 V ·

SUCHÝ ČLÁNEK Používá se např.v kapesních svítilnách nebo v přenosných radiopříjímačích Elektrodami jsou zinková nádoba tvaru válečku a uhlíková tyčinka obklopená směsí burelu a koksu Elektrolytem je roztok salmiaku, shora je článek zalit asfaltem Napětí je 1,5 V ·

PLOCHÁ BATERIE A DALŠÍ ČLÁNKY Tři suché články spojené za sebou tvoří plochou baterii s napětím 4,5 V Plošné články jsou malé přenosné baterie s vyšším napětím Knoflíkové články se používají ve sdělovací technice ·

AKUMULÁTOR Je to zdroj stejnosměrného napětí Např. olověný se skládá ze dvou olověných elektrod ponořených do roztoku H 2 SO 4 Jednotlivé články se spojují za sebou do akumulátorových baterií s napětím 6V, 12V a 24V Druhy: oceloniklový, niklokadmiový,… Značka P´, jednotka W ·

VYUŽITÍ ELEKTROLÝZY Vylučování kovů na katodě se využívá v elektrometalurgii V galvanostegii k pokovování materiálů V galvanoplastice k vytváření odlitků matric na výrobu gramofonových desek ·

KONTROLNÍ TEST Skupina A 1. Popiš elektrolyty 2. Popiš elektrolýzu a její využití 3. Popiš 2.Faradayův zákon 4. Popiš galvanický článek a jeho druhy 5. Popiš Daniellův článek 6. Popiš plochou baterii a další články

KONTROLNÍ TEST Skupina B 1. Popiš elektrolytickou disociaci 2. Popiš 1. Faradayův zákon 3. Popiš elektrickou dvojvrstvu 4. Popiš Voltův článek 5. Popiš suchý článek 6. Popiš akumulátor a jeho druhy

SEZNAM ZDROJŮ PRO TEXTOVOU ČÁST SVOBODA, E. a kol. Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 2005 LEPIL, O. a kol. Fyzika pro střední školy 1.díl. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 1995