Elektrický proud v kapalinách

Prezentace na téma: "Elektrický proud v kapalinách"— Transkript prezentace:

1 Elektrický proud v kapalinách
Podmínky používání prezentace Stažení, instalace na jednom počítači a použití pro soukromou potřebu jednoho uživatele je zdarma. Použití pro výuku jako podpůrný nástroj pro učitele či materiál pro samostudium žáka, rovněž tak použití jakýchkoli výstupů (obrázků, grafů atd.) pro výuku je podmíněno zakoupením licence pro užívání software E-učitel příslušnou školou. Cena licence je 250,- Kč ročně a opravňuje příslušnou školu k používání všech aplikací pro výuku zveřejněných na stránkách Na těchto stránkách je rovněž podrobné znění licenčních podmínek a formulář pro objednání licence. Pro jiný typ použití, zejména pro výdělečnou činnost, publikaci výstupů z programu atd., je třeba sjednat jiný typ licence. V tom případě kontaktujte autora pro dojednání podmínek a smluvní ceny. OK © RNDr. Jiří Kocourek 2013

2 Elektrický proud v kapalinách
© RNDr. Jiří Kocourek 2013

3 Vedení elektrického proudu v kapalinách
Čisté kapaliny (např. destilovaná voda) většinou neobsahují volné nosiče náboje – jsou téměř elektricky nevodivé.

4 Vedení elektrického proudu v kapalinách
Čisté kapaliny (např. destilovaná voda) většinou neobsahují volné nosiče náboje – jsou téměř elektricky nevodivé. Volné nosiče náboje vznikají v kapalinách rozpuštěním kyselin, zásad nebo solí. Molekuly se rozdělí na kladné a záporné ionty (elektrolytická disociace); vznikne roztok s volnými nosiči náboje – elektrolyt.

5 Vedení elektrického proudu v kapalinách
Čisté kapaliny (např. destilovaná voda) většinou neobsahují volné nosiče náboje – jsou téměř elektricky nevodivé. Volné nosiče náboje vznikají v kapalinách rozpuštěním kyselin, zásad nebo solí. Molekuly se rozdělí na kladné a záporné ionty (elektrolytická disociace); vznikne roztok s volnými nosiči náboje – elektrolyt. Příklady: H2SO4 → 2H+ + SO42– NaCl → Na+ + Cl– KOH → K+ + OH– CuSO4 → Cu2+ + SO42–

6 A záporná elektroda (katoda) kladná elektroda (anoda) elektrolyt

7 A záporná elektroda (katoda) kladná elektroda (anoda)
kladné ionty jsou přitahovány ke katodě (kationty) záporné ionty jsou přitahovány k anodě (anionty) elektrolyt

8 A záporná elektroda (katoda) kladná elektroda (anoda)
kladné ionty jsou přitahovány ke katodě (kationty) záporné ionty jsou přitahovány k anodě (anionty) Proces, který probíhá v kapalině při průchodu elektrického proudu (včetně různých chemických změn), se nazývá elektrolýza. elektrolyt

9 Příklady elektrolýzy:
Katoda C Anoda Cu Elektrolyt – roztok CuSO4

10 Příklady elektrolýzy:
Katoda C Anoda Cu CuSO4

11 Příklady elektrolýzy:
Katoda C Anoda Cu Cu2+ SO42–

12 Příklady elektrolýzy:
Katoda C Anoda Cu Cu2+ SO42–

13 Příklady elektrolýzy:
Katoda C Anoda Cu Cu2+ SO42–

14 Příklady elektrolýzy:
Katoda C Anoda Cu Cu SO4 Cu

15 Příklady elektrolýzy:
Katoda C Anoda Cu Cu CuSO4

16 Příklady elektrolýzy:
Katoda C Anoda Cu Cu Cu2+ SO42–

17 Příklady elektrolýzy:
Katoda C Anoda Cu Cu Cu2+ SO42–

18 Příklady elektrolýzy:
Katoda C Anoda Cu Cu Cu2+ SO42–

19 Příklady elektrolýzy:
Katoda C Anoda Cu Cu Cu SO4 Cu

20 Příklady elektrolýzy:
Katoda C Anoda Cu Cu Cu CuSO4

21 C Cu Příklady elektrolýzy: Katoda Anoda Cu Cu
Výsledek: Koncentrace roztoku CuSO4 zůstává stále stejná, anoda postupně ubývá a katoda se pokrývá tenkou vrstvou mědi.

22 C Cu Příklady elektrolýzy: Katoda Anoda Cu Cu
Výsledek: Koncentrace roztoku CuSO4 zůstává stále stejná, anoda postupně ubývá a katoda se pokrývá tenkou vrstvou mědi. Využití tohoto typu elektrolýzy: Pokovování (pokrývání tenkou vrstvou kovů – např. chrómu, zinku, zlata atd.)

23 Příklady elektrolýzy:
Katoda Pt Anoda Pt Elektrolyt – roztok H2SO4

24 Příklady elektrolýzy:
Katoda Pt Anoda Pt H2SO4 H2SO4

25 Příklady elektrolýzy:
Katoda Pt Anoda Pt H+ SO42– H+ H+ SO42– H+

26 Příklady elektrolýzy:
Katoda Pt Anoda Pt H+ SO42– H+ H+ SO42– H+

27 Příklady elektrolýzy:
Katoda Pt Anoda Pt H+ SO42– H+ H+ SO42– H+

28 Příklady elektrolýzy:
Katoda Pt Anoda Pt H2 SO4 H2O H2O H2 SO4

29 Příklady elektrolýzy:
Katoda Pt Anoda Pt H2 H2SO4 O2 H2 H2SO4

30 Pt Pt SO42– SO42– Příklady elektrolýzy: Katoda Anoda H2 O2 H2 H+ H+ H+

31 Příklady elektrolýzy:
Katoda Pt Anoda Pt H+ SO42– H+ H+ SO42– H+

32 Příklady elektrolýzy:
Katoda Pt Anoda Pt H+ SO42– H+ H+ SO42– H+

33 Příklady elektrolýzy:
Katoda Pt Anoda Pt H2 SO4 H2O H2O H2 SO4

34 Příklady elektrolýzy:
Katoda Pt Anoda Pt H2 H2SO4 O2 H2 H2SO4

35 Využití tohoto typu elektrolýzy: Výroba plynů.
Příklady elektrolýzy: Katoda Pt Anoda Pt Výsledek: Koncentrace roztoku H2SO4 se postupně zvyšuje (ubývá vody), na katodě vznikají bublinky vodíku, na anodě bublinky kyslíku. Využití tohoto typu elektrolýzy: Výroba plynů.

36 Galvanické články Vložíme-li elektrody do vhodného elektrolytu, dojde na jejich povrchu k chemické reakci. Ionty mohou přecházet do elektrolytu, případně se na povrchu elektrod vytvářejí tenké vrstvy sloučenin.

37 Galvanické články Zn Cu H2SO4
Vložíme-li elektrody do vhodného elektrolytu, dojde na jejich povrchu k chemické reakci. Ionty mohou přecházet do elektrolytu, případně se na povrchu elektrod vytvářejí tenké vrstvy sloučenin. Příklad: zinková nebo měděná elektroda v roztoku kyseliny sírové. H2SO4

38 Galvanické články Zn Cu H2SO4
Vložíme-li elektrody do vhodného elektrolytu, dojde na jejich povrchu k chemické reakci. Ionty mohou přecházet do elektrolytu, případně se na povrchu elektrod vytvářejí tenké vrstvy sloučenin. Příklad: zinková nebo měděná elektroda v roztoku kyseliny sírové. H2SO4 V důsledku chemických změn se přeskupí náboje na rozhraní kovu a elektrolytu. Vzniká elektrická dvojvrstva a mezi kovem a elektrolytem se vytvoří elektrické napětí.

39 V Galvanické články Zn Cu H2SO4
Takováto soustava (článek) může fungovat jako zdroj elektrického napětí. H2SO4

40 Galvanické články Příklady: název elektrody elektrolyt napětí
Voltův článek Cu(+) ; Zn(–) H2SO V

41 Galvanické články Příklady: název elektrody elektrolyt napětí
Voltův článek Cu(+) ; Zn(–) H2SO V Suchý článek C(+) ; Zn(–) NH4Cl + MnO ,5 V

42 Galvanické články Příklady: název elektrody elektrolyt napětí
Voltův článek Cu(+) ; Zn(–) H2SO V Suchý článek C(+) ; Zn(–) NH4Cl + MnO ,5 V Alkalický článek MnO2(+); Zn(–) KOH ,5 V

43 Galvanické články Příklady: název elektrody elektrolyt napětí
Voltův článek Cu(+) ; Zn(–) H2SO V Suchý článek C(+) ; Zn(–) NH4Cl + MnO ,5 V Alkalický článek MnO2(+); Zn(–) KOH ,5 V Olověný akumulátor Pb (+, –) H2SO V Poznámka: Akumulátory jsou zvláštní typy článků, které lze využívat opakovaně. Po připojení k vnějšímu zdroji se změní chemické složení na povrchu elektrod (nabití akumulátoru) a článek je schopen po jistou dobu dodávat elektrický proud. Po vyčerpání kapacity je možno akumulátor znovu nabít.

44 voltův sloup (několik sériově zapojených článků)
Galvanické články alkalický článek suchý článek voltův sloup (několik sériově zapojených článků) olověný akumulátor (autobaterie)

45 Obrázky, animace a videa použité v prezentacích E-učitel jsou buď originálním dílem autora, nebo byly převzaty z volně dostupných internetových stránek.