Vedení elektrického proudu v kapalinách

Prezentace na téma: "Vedení elektrického proudu v kapalinách"— Transkript prezentace:

1 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.

2 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).

3 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.

4 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).

5 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.

6 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.