Vedení elektrického proudu v kapalinách (Učebnice strana 51 – 54) Do elektrického obvodu zapojíme zdroj el. napětí, žárovku, spínač a dvě elektrody připevněné k nádobě. Do nádoby nalijeme destilovanou vodu a uzavřeme spínač. Po uzavření spínače žárovka nesvítí, destilovanou vodou neprochází elektrický proud. 4,5 Destilovaná voda neobsahuje žádné elektricky nabité částice, proto je izolant. Použijeme-li vodu z vodovodu, ani v tomto případě se žárovka nerozsvítí. Ale citlivým ampérmetrem bychom zjistili, že obvodem prochází malý proud.

Do vody nasypeme kuchyňskou sůl (NaCl). 4,5 Sůl se ve vodě rozpustí, vzniknou kladné ionty Na+ a záporné ionty Cl‒, které se ve vodě neuspořádaně pohybují. Na+ Cl¯ Po uzavření spínače se v obvodu i mezi elektrodami vytvoří elektrické pole. Jeho působením se kladné ionty Na+ pohybují k záporné elektrodě, záporné ionty Cl‒ ke kladné elektrodě. Žárovka svítí. Elektrický proud ve vodném roztoku soli je tvořen usměrněným pohybem kationtů a aniontů. Elektrický proud vedou i vodné roztoky některých dalších látek, např. roztok skalice modré (CuSO4), octanu olovnatého nebo roztok kyseliny sírové (H2SO4). Kapaliny, které obsahují volné ionty, vedou elektrický proud a nazývají se elektrolyty. Jsou to především vodné roztoky kyselin, solí a zásad (vodné roztoky látek s iontovou vazbou).

Při průchodu elektrického proudu elektrolytem dochází k přenosu látky a v okolí elektrod probíhají chemické reakce. 4,5 katoda – anoda + Záporný iont (aniont) je přitahován kladnou anodou a odpuzován katodou. Cl¯ Kladný iont (kationt) je přitahován zápornou katodou a odpuzován anodou. Na+ Aniont Cl¯ odevzdá elektron a stane se tak neutrálním atomem, vzniklý neutrální atom reaguje s kapalinou a vzniká plyn, bublinky chloru stoupají u kladné elektrody. Odevzdaný volný elektron je dál přitahován kladným pólem zdroje. Kationt Na+ z vodiče přijme elektron, stane se tak neutrálním atomem, na záporné elektrodě se tvoří vrstvička tohoto kovu. Po určité době reakce ustane, reakcí v kapalině ubývá elektricky nabitých částic. Elektrický proud v elektrolytu je tvořen usměrněným pohybem kationtů a aniontů. Směr pohybu aniontů je stejný jako směr pohybu volných elektronů v kovovém vodiči, směr pohybu kationtů je opačný.

Do roztoku skalice modré (CuS04) ponoříme ocelový hřebík, který chceme pokrýt vrstvičkou mědi. Pro lepší výsledek použijeme měděnou anodu. 4,5 katoda – anoda + Záporný iont (aniont) je přitahován kladnou anodou a odpuzován katodou. Kladný iont (kationt) je přitahován zápornou katodou a odpuzován anodou. Cu+ U měděné anody se tvoří bublinky vodíku, ocelový hřebík se pokryje vrstvičkou mědi. V praxi se tento jev nazývá elektrolýza a používá se k pokovení různých předmětů, aby se zabránilo jejich korozi. Např. železné předměty se pokrývají vrstvou chromu, elektrolytem je v tomto případě roztok solí chromu a kladná elektroda je chromová. Obdobně se provádí niklování, zinkování, ale i pozlacování nebo postříbření kovů. Vedení elektrického proudu v elektrolytech se také využívá k výrobě čistých kovů, např. čisté mědi (do roztoku síranu měďnatého se umístí jako anoda deska z nedostatečně čisté mědi a tenký plech z čisté mědi).

Do nádoby napustíme vodu z vodovodu. 4,5 Žárovka se nerozsvítí. pokud ale připojíme do obvodu ampérmetr, zjistíme, že obvodem proud prochází. Voda není chemicky čistá, obsahuje vždy alespoň malé množství volných iontů, např. K+, Na+, SO42-. Naše tělo vede elektrický proud, protože obsahuje vodivé kapaliny. Také pot vylučovaný pokožkou je vodivý, protože obsahuje vodné roztoky solí. Při zacházení s elektrickými zařízeními je nebezpečné používat vlhké izolanty, mít vlhké nebo zpocené ruce apod., protože jsou vodiči elektrického proudu.

Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 54. Vodné roztoky solí, kyselin a zásad vedou elektrický proud. Kapaliny, které vedou elektrický proud, nazýváme elektrolyty. Elektrický proud v elektrolytech je tvořen usměrněným pohybem kationtů a aniontů (NaCl → Na+ + Cl- , CuSO4 → Cu+ + SO4- ). + ‒ ‒ + Při průchodu elektrického proudu v kapalinách dochází k přenosu látky a v okolí elektrod probíhají chemické reakce (elektrolýza, pokovení, čisté kovy). Při zacházení s elektrickými zařízeními je nebezpečné používat vlhké izolanty, mít vlhké nebo zpocené ruce apod., protože jsou vodiči proudu. Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 54.