Mgr. Andrea Cahelová Elektrické jevy Elektrický proud v kapalinách Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/21. 0418 Číslo klíčové aktivity: III/2 Název klíčové aktivity: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Elektrolyty + Kapaliny, které vedou elektrický proud Např. roztoky kyselin, solí… Vodivost kapalin je podmíněna existencí volně pohyblivých iontů – IONTOVÁ VODIVOST. přisypáním soli se začnou uvolňovat ionty z krystalu soli – elektrolytická disociace Elektrody s roztokem soli anoda katoda mezi elektrodami se jejich zapojením ke zdroji napětí vytvoří elektrické pole. Na+ vlivem el. pole se začnou ionty pohybovat uspořádaně – kationty ke katodě, anionty ke anodě Cl- +

Elektrolýza Do vodného roztoku síranu měďnatého vložíme měděnou anodu a uhlíkovou katodu: zapojením elektrod ke zdroji napětí se dojde k pokrytí uhlíkové elektrody mědi Využití – pokovování Např. platinové elektrody vložíme do roztoku kyseliny sírové: po zapojení obvodu dojde k uvolnění vodíku na katodě, kyslíku na anodě Využití – ekologický zdroj napětí

Faradayovy zákony Při vedení el. proudu elektrolytem dochází k vylučování látek na elektrodách – elektrolýza. Z kationtů a aniontů se pak stávají opět neutrální atomy. Tyto jevy prozkoumal anglický fyzik M. Faraday 1. F Z : Hmotnost vyloučené látky při elektrolýze je přímo úměrná náboji, který prošel elektrolytem m  Q m = A Q Q = I t m = A I t A … elektrochemický ekvivalent, konstanta uvedená v tabulkách, např. Aag = 1,118 10-6 kg/C

2. Faradayův zákon A = Mm F  F… Faradayova konstanta, Mm … molární hmotnost,  … počet elementárních atomů potřebných k vyloučení jedné molekuly F = Na e = 6,022 * 1023 * 1,602 * 10-19 = 9,65 * 104 C/mol 2. FZ: Elektrochemický ekvivalent látky je roven podílu molární hmotnosti látky a součinu Faradayovy konstanty a počtu elementárních částic potřebných k vyloučení jedné molekuly.

Voltampérová charakteristika elektrolytického vodiče 1. Roztok síranu měďnatého + měděné elektrody: Lineární závislost proudu na napětí. Platí Ohmův zákon a odpor splňuje vztah: R =  l / S. Odpor elektrolytu s rostoucí teplotou klesá. 2. Roztok kyseliny sírové + platinové elektrody: Při malém napětí zdroje je proud v elektrolytu nepatrný. Závislost je lineární až po překročení rozkladného napětí Ur. (příčina – elektrická dvojvrstva, vzniklá chemickou reakcí na elektrodě) I 1 2 Ur U