Výuková centra Projekt č. CZ.1.07/1.1.03/01.0057 © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Elektrický proud v kapalinách Elektrolyt, elektrody Voda normální, destilovaná a minerální Elektrolytická disociace Elektrolýza Elektrolýza CuCl2 Praktické využití elektrolýzy Galvanický článek Akumulátory Katoda (-) Anoda (+)

Elektrolyt, elektrody elektrolyt - vodivý roztok (např. slaná voda, ocet, kyselina sírová) Katoda (-) Anoda (+) elektrody – kovové desky ponořené do elektrolytu katoda K (záporně nabitá) anoda A (kladně nabitá)

Voda normální, destilovaná a minerální vtékající voda vytékající voda kationt pryskyřice kapka pryskyřice aniont pryskyřice normální voda má svou vodivost závislou na počtu iontů destilovaná voda – neobsahuje žádné ionty a proto je nevodivá minerální voda – obsahuje ionty minerálů – anionty (např. Na+, K+) kationty (např. Mn- - , Ca- -) a proto je vodivá

Elektrolytická disociace elektrolytická disociace - je proces štěpení kapaliny na ionty a je vyvolaný rozpouštědlem ionty dělíme na : kationty (+) – kladně nabité částice pohybující se k záporné elektrodě -katodě K anionty (-) – záporně nabité částice pohybující se ke kladné elektrodě -anodě A

Elektrolýza elektrolýza - je proces vylučování látky na elektrodách při průchodu proudu elektrolytem dochází k chemickým reakcím ionty poté, co dorazí k elektrodám, odevzdávají svůj náboj a tím se mění na neutrální na katodě se vždy vylučuje vodík, anebo kov výsledky elektrolýzy daného elektrolytu závisí na materiálu, z kterého jsou elektrody Kapaliny označujeme jako vodiče 2.třídy, protože u nich dochází při vedení proudu ke zbytečnému vylučování materiálu na elektrodách. ( Kovy označujeme jako vodiče 1.třídy, protože jsou čisté vodiče proudu).

Elektrolýza CuCl2 Chlorid měďnatý CuCl2 je ve vodném roztoku ionizován na měďnaté kationty Cu2+ a chloridové anionty Cl-. Chloridové anionty se pohybují ke kladné elektrodě,kde odevzdávají elektrony a vzniká plynný chlór. Rovnice : 2 Cl- - 2e- → Cl2 Měďnaté kationty se pohybují k záporné elektrodě,kde přijímají elektrony a vzniká kovová měď. Rovnice : Cu 2+ + 2e- → Cu

Praktické využití elektrolýzy elektrolýza se v průmyslu uplatňuje jako : galvanické pokovování (Ag, Cr, Cu, Ni) elektrolytická výroba kovů (např. hliník z Al2O3) průmyslová výroba NaOH z NaCl elektrolytické čištění kovů galvanické články akumulátory Vedení proudu v kapalinách

Galvanický článek je vždy zdrojem stejnosměrného napětí napětí vzniká na elektrodách, které se nabíjejí důsledkem chemických reakcí mezi elektro- dami a elektrolytem Pomenované sú podľa L. Galvaniho. Je to zariadenie, ktoré slúži k priamemu prevodu chemickej energie na elektrickú. Skladá sa z dvoch rozdielnych, prevažne kovových elektród, ktoré sú ponorené do spoločného elektrolytu, resp. do dvoch elektrolytov oddelených nádobou (diafragmou) bez toho, aby sa vzájomne dotýkali. Vo vnútornom vodiči, ktorý spája elektródy, vzniká el. prúd. Pre vznikajúce napätie na elektródach, ktoré vyvolá el. prúd, je rozhodujúce postavenie dotyčných látok v elektrochemickej napäťovej rade. Cu – mědená elektroda, Zn – zinková elektroda I – elektrický proud, e – směr elektronů  

Akumulátory po zapojení článku do elektrického obvodu probíhají uvnitř článku reakce, kterými se postupně snižuje elektrická energie uložená v článku, článek se vybíjí tyto reakce mohou být : nevratné - napětí článku se po vybití nedá obnovit (primární články) vratné - článek se dá znova nabít ( sekundární články – také akumulátory) olověný akumulátor je galvanický článek s elektrodami na bázi olova, jehož elektrolytem je kyselina sírová napětí jednoho článku:2 V napětí nabité baterie 6-ti článků:12 V nabíjením se akumulátor znehodnocuje, až bude nepoužitelný V nabitém stavu aktivní hmotu záporné elektrody tvoří houbovité olovo (Pb), u kladné elektrody je to oxid olovičitý (PbO2). Elektrolytem v olověných akumulátorech je vodou zředěná kyselina sírová (H2SO4) o koncentraci přibližně 35% . Vybíjením se aktivní hmota záporné i kladné elektrody přeměňuje na síran olovnatý (PbSO4) a elektrolyt je ochuzován o kyselinu sírovou a obohacován o vodu. Při vybíjení tedy klesá koncentrace elektrolytu a naopak při nabíjení jeho koncentrace roste. Při nabíjení probíhají uvedené reakce opačným směrem. Polarizácia elektród sa využíva v sekundárnych galvanických článkoch – akumulátoroch. Príkladom je olovený akumulátor. U nabitého akumulátora sú obe elektródy tvorené PbSO4 . Vzniknutý galvanický článok má napätie asi 2,1 V (volta). Pri vybíjaní vzniká na oboch elektródach opäť PbSO4 . Akumulátor sa teda dá mnohokrát nabiť. Po častom nabíjaní sa akumulátor znehodnocuje, až nebude použiteľný.

Výuková centra Projekt č. CZ.1.07/1.1.03/01.0057 © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.