Absolutnie każdy wie, że ciecze doskonale przewodzą energię elektryczną. Wiadomo też, że wszystkie przewodniki są podzielone na kilka podgrup w zależności od ich rodzaju. Proponujemy rozważyć w naszym artykule, jak prąd elektryczny jest prowadzony w cieczach, metalach i innych półprzewodnikach, a także prawa elektrolizy i jej rodzaje.

Teoria elektrolizy

Aby ułatwić zrozumienie, o co toczy się gra, proponujemy zacząć od teorii, że elektryczność, jeśli weźmiemy pod uwagę ładunek elektryczny jako rodzaj cieczy, jest znana od ponad 200 lat. Ładunki składają się z pojedynczych elektronów, ale są one tak małe, że każdy duży ładunek zachowuje się jak ciągły przepływ, ciecz.

Podobnie jak ciała stałe, przewodniki płynne mogą mieć trzy typy:

• półprzewodniki (selen, siarczki i inne);
• dielektryki (roztwory alkaliczne, sole i kwasy);
• przewodniki (powiedzmy, w plazmie).

Proces, w którym elektrolity rozpuszczają się, a jony rozpadają pod wpływem elektrycznego pola molowego, nazywamy dysocjacją. Z kolei proporcja cząsteczek, które rozpadły się na jony lub jony rozpadły się w substancji rozpuszczonej, zależy całkowicie od właściwości fizycznych i temperatury w różnych przewodnikach i stopach. Pamiętaj, że jony mogą rekombinować lub rekombinować. Jeśli warunki się nie zmienią, liczba jonów rozpadających się i zjednoczonych będzie jednakowo proporcjonalna.

W elektrolitach jony przewodzą energię, ponieważ. mogą to być zarówno cząstki naładowane dodatnio, jak i ujemnie. Podczas podłączania cieczy (a raczej naczynia z cieczą do sieci) rozpocznie się ruch cząstek do przeciwnych ładunków (jony dodatnie zaczną być przyciągane do katod, a jony ujemne do anod). W tym przypadku energia jest transportowana bezpośrednio przez jony, dlatego ten rodzaj przewodzenia nazywamy jonowym.

Podczas tego typu przewodzenia prąd jest przenoszony przez jony, a na elektrodach uwalniane są substancje wchodzące w skład elektrolitów. Mówiąc chemicznie, zachodzi utlenianie i redukcja. W ten sposób prąd elektryczny w gazach i cieczach jest transportowany za pomocą elektrolizy.

Prawa fizyki i prąd w cieczach

Elektryczność w naszych domach i urządzeniach zwykle nie jest przesyłana przewodami metalowymi. W metalu elektrony mogą przemieszczać się z atomu na atom i w ten sposób przenosić ładunek ujemny.

Podobnie jak ciecze, są one napędzane w postaci napięcia elektrycznego, znanego jako napięcie, mierzone w woltach, na cześć włoskiego naukowca Alessandro Volty.

Wideo: Prąd elektryczny w cieczach: pełna teoria

Ponadto prąd elektryczny płynie od wysokiego do niskiego napięcia i jest mierzony w jednostkach znanych jako ampery, nazwanych na cześć André-Marie Ampère. I zgodnie z teorią i wzorem, jeśli zwiększysz napięcie, jego siła również wzrośnie proporcjonalnie. Ten związek jest znany jako prawo Ohma. Jako przykład, wirtualna charakterystyka prądu jest poniżej.

Rysunek: prąd kontra napięcie

Prawo Ohma (z dodatkowymi szczegółami dotyczącymi długości i grubości drutu) jest zazwyczaj jedną z pierwszych rzeczy nauczanych na lekcjach fizyki, dlatego wielu uczniów i nauczycieli postrzega prąd elektryczny w gazach i cieczach jako podstawowe prawo fizyki.

Aby na własne oczy zobaczyć ruch ładunków, należy przygotować kolbę ze słoną wodą, płaskie prostokątne elektrody i źródła zasilania, potrzebna będzie też instalacja amperomierza, za pomocą której energia będzie prowadzona z prądu zasilanie elektrod.

Wzór: prąd i sól

Płytki, które pełnią funkcję przewodników, należy zanurzyć w cieczy i włączyć napięcie. Następnie rozpocznie się chaotyczny ruch cząstek, ale podobnie jak po pojawieniu się pola magnetycznego między przewodnikami, proces ten zostanie uporządkowany.

Gdy tylko jony zaczną zmieniać ładunki i łączyć się, anody stają się katodami, a katody stają się anodami. Ale tutaj musisz wziąć pod uwagę opór elektryczny. Oczywiście krzywa teoretyczna odgrywa ważną rolę, ale główny wpływ ma temperatura i poziom dysocjacji (w zależności od tego, które nośniki są wybrane) oraz czy wybrany zostanie prąd przemienny czy stały. Kończąc to badanie eksperymentalne, można zauważyć, że na ciałach stałych (płytach metalowych) utworzyła się cienka warstwa soli.

Elektroliza i próżnia

Prąd elektryczny w próżni i cieczach to dość skomplikowana kwestia. Faktem jest, że w takich mediach w ciałach nie ma ładunków, co oznacza, że ​​jest to dielektryk. Innymi słowy, naszym celem jest stworzenie warunków, aby atom elektronu mógł rozpocząć swój ruch.

Aby to zrobić, musisz użyć urządzenia modułowego, przewodników i metalowych płytek, a następnie postępować jak w powyższej metodzie.

Przewodniki i próżnia Aktualna charakterystyka w próżni

Zastosowanie elektrolizy

Proces ten jest stosowany w prawie wszystkich dziedzinach życia. Nawet najbardziej elementarna praca wymaga czasami interwencji prądu elektrycznego w cieczach, powiedzmy,

Za pomocą tego prostego procesu, ciała stałe są powlekane najcieńszą warstwą dowolnego metalu, na przykład niklowania lub chromowania. jest to jeden z możliwych sposobów zwalczania procesów korozyjnych. Podobne technologie są stosowane w produkcji transformatorów, mierników i innych urządzeń elektrycznych.

Mamy nadzieję, że nasze uzasadnienie odpowiedziało na wszystkie pytania, które pojawiają się podczas badania zjawiska prądu elektrycznego w cieczach. Jeśli potrzebujesz lepszych odpowiedzi, radzimy odwiedzić forum elektryków, gdzie chętnie skorzystasz z bezpłatnych konsultacji.

Absolutnie każdy wie, że ciecze doskonale przewodzą energię elektryczną. Wiadomo też, że wszystkie przewodniki są podzielone na kilka podgrup w zależności od ich rodzaju. Proponujemy rozważyć w naszym artykule, jak prąd elektryczny jest prowadzony w cieczach, metalach i innych półprzewodnikach, a także prawa elektrolizy i jej rodzaje.

Teoria elektrolizy

Aby ułatwić zrozumienie, o co toczy się gra, proponujemy zacząć od teorii, że elektryczność, jeśli weźmiemy pod uwagę ładunek elektryczny jako rodzaj cieczy, jest znana od ponad 200 lat. Ładunki składają się z pojedynczych elektronów, ale są one tak małe, że każdy duży ładunek zachowuje się jak ciągły przepływ, ciecz.

Podobnie jak ciała stałe, przewodniki płynne mogą mieć trzy typy:

• półprzewodniki (selen, siarczki i inne);
• dielektryki (roztwory alkaliczne, sole i kwasy);
• przewodniki (powiedzmy, w plazmie).

Proces, w którym elektrolity rozpuszczają się, a jony rozpadają pod wpływem elektrycznego pola molowego, nazywamy dysocjacją. Z kolei proporcja cząsteczek, które rozpadły się na jony lub jony rozpadły się w substancji rozpuszczonej, zależy całkowicie od właściwości fizycznych i temperatury w różnych przewodnikach i stopach. Pamiętaj, że jony mogą rekombinować lub rekombinować. Jeśli warunki się nie zmienią, liczba jonów rozpadających się i zjednoczonych będzie jednakowo proporcjonalna.

W elektrolitach jony przewodzą energię, ponieważ. mogą to być zarówno cząstki naładowane dodatnio, jak i ujemnie. Podczas podłączania cieczy (a raczej naczynia z cieczą do sieci) rozpocznie się ruch cząstek do przeciwnych ładunków (jony dodatnie zaczną być przyciągane do katod, a jony ujemne do anod). W tym przypadku energia jest transportowana bezpośrednio przez jony, dlatego ten rodzaj przewodzenia nazywamy jonowym.

Podczas tego typu przewodzenia prąd jest przenoszony przez jony, a na elektrodach uwalniane są substancje wchodzące w skład elektrolitów. Mówiąc chemicznie, zachodzi utlenianie i redukcja. W ten sposób prąd elektryczny w gazach i cieczach jest transportowany za pomocą elektrolizy.

Prawa fizyki i prąd w cieczach

Elektryczność w naszych domach i urządzeniach zwykle nie jest przesyłana przewodami metalowymi. W metalu elektrony mogą przemieszczać się z atomu na atom i w ten sposób przenosić ładunek ujemny.

Podobnie jak ciecze, są one napędzane w postaci napięcia elektrycznego, znanego jako napięcie, mierzone w woltach, na cześć włoskiego naukowca Alessandro Volty.

Wideo: Prąd elektryczny w cieczach: pełna teoria

Ponadto prąd elektryczny płynie od wysokiego do niskiego napięcia i jest mierzony w jednostkach znanych jako ampery, nazwanych na cześć André-Marie Ampère. I zgodnie z teorią i wzorem, jeśli zwiększysz napięcie, jego siła również wzrośnie proporcjonalnie. Ten związek jest znany jako prawo Ohma. Jako przykład, wirtualna charakterystyka prądu jest poniżej.

Rysunek: prąd kontra napięcie

Prawo Ohma (z dodatkowymi szczegółami dotyczącymi długości i grubości drutu) jest zazwyczaj jedną z pierwszych rzeczy nauczanych na lekcjach fizyki, dlatego wielu uczniów i nauczycieli postrzega prąd elektryczny w gazach i cieczach jako podstawowe prawo fizyki.

Aby na własne oczy zobaczyć ruch ładunków, należy przygotować kolbę ze słoną wodą, płaskie prostokątne elektrody i źródła zasilania, potrzebna będzie też instalacja amperomierza, za pomocą której energia będzie prowadzona z prądu zasilanie elektrod.

Wzór: prąd i sól

Płytki, które pełnią funkcję przewodników, należy zanurzyć w cieczy i włączyć napięcie. Następnie rozpocznie się chaotyczny ruch cząstek, ale podobnie jak po pojawieniu się pola magnetycznego między przewodnikami, proces ten zostanie uporządkowany.

Gdy tylko jony zaczną zmieniać ładunki i łączyć się, anody stają się katodami, a katody stają się anodami. Ale tutaj musisz wziąć pod uwagę opór elektryczny. Oczywiście krzywa teoretyczna odgrywa ważną rolę, ale główny wpływ ma temperatura i poziom dysocjacji (w zależności od tego, które nośniki są wybrane) oraz czy wybrany zostanie prąd przemienny czy stały. Kończąc to badanie eksperymentalne, można zauważyć, że na ciałach stałych (płytach metalowych) utworzyła się cienka warstwa soli.

Elektroliza i próżnia

Prąd elektryczny w próżni i cieczach to dość skomplikowana kwestia. Faktem jest, że w takich mediach w ciałach nie ma ładunków, co oznacza, że ​​jest to dielektryk. Innymi słowy, naszym celem jest stworzenie warunków, aby atom elektronu mógł rozpocząć swój ruch.

Aby to zrobić, musisz użyć urządzenia modułowego, przewodników i metalowych płytek, a następnie postępować jak w powyższej metodzie.

Przewodniki i próżnia Aktualna charakterystyka w próżni

Zastosowanie elektrolizy

Proces ten jest stosowany w prawie wszystkich dziedzinach życia. Nawet najbardziej elementarna praca wymaga czasami interwencji prądu elektrycznego w cieczach, powiedzmy,

Za pomocą tego prostego procesu, ciała stałe są powlekane najcieńszą warstwą dowolnego metalu, na przykład niklowania lub chromowania. jest to jeden z możliwych sposobów zwalczania procesów korozyjnych. Podobne technologie są stosowane w produkcji transformatorów, mierników i innych urządzeń elektrycznych.

Mamy nadzieję, że nasze uzasadnienie odpowiedziało na wszystkie pytania, które pojawiają się podczas badania zjawiska prądu elektrycznego w cieczach. Jeśli potrzebujesz lepszych odpowiedzi, radzimy odwiedzić forum elektryków, gdzie chętnie skorzystasz z bezpłatnych konsultacji.

Ciecze, podobnie jak ciała stałe, mogą być przewodnikami, półprzewodnikami i dielektrykami. W tej lekcji skupimy się na przewodnikach płynnych. I nie chodzi o płyny o przewodnictwie elektronicznym (stopione metale), ale o płynne przewodniki drugiego rodzaju (roztwory i stopione sole, kwasy, zasady). Rodzaj przewodnictwa takich przewodników jest jonowy.

Definicja. Przewodniki drugiego rodzaju to te przewodniki, w których podczas przepływu prądu zachodzą procesy chemiczne.

Dla lepszego zrozumienia procesu przewodzenia prądu w cieczach można przedstawić następujący eksperyment: W kąpieli wodnej umieszczono dwie elektrody podłączone do źródła prądu, jako wskaźnik prądu w obwodzie można przyjąć żarówkę. Jeśli zamkniesz taki obwód, lampa nie spali się, co oznacza, że ​​nie ma prądu, co oznacza, że ​​jest przerwa w obwodzie, a sama woda nie przewodzi prądu. Ale jeśli włożysz pewną ilość soli do łazienki i powtórzysz obwód, światło się włączy. Oznacza to, że w kąpieli między katodą a anodą zaczęły przemieszczać się nośniki ładunków swobodnych, w tym przypadku jony (rys. 1).

Ryż. 1. Schemat doświadczenia

Przewodnictwo elektrolitów

Skąd darmowe opłaty w drugim przypadku? Jak wspomniano w jednej z poprzednich lekcji, niektóre dielektryki są polarne. Woda ma te same cząsteczki polarne (ryc. 2).

Ryż. 2. Polaryzacja cząsteczki wody

Po dodaniu soli do wody cząsteczki wody są zorientowane w taki sposób, że ich bieguny ujemne znajdują się w pobliżu sodu, a dodatnie - w pobliżu chloru. W wyniku interakcji między ładunkami cząsteczki wody rozbijają cząsteczki soli na pary przeciwstawnych jonów. Jon sodu ma ładunek dodatni, jon chloru ma ładunek ujemny (rys. 3). To właśnie te jony będą przemieszczać się między elektrodami pod działaniem pola elektrycznego.

Ryż. 3. Schemat powstawania wolnych jonów

Gdy jony sodu zbliżają się do katody, odbierają brakujące elektrony, podczas gdy jony chlorkowe oddają swoje, gdy dotrą do anody.

Elektroliza

Ponieważ przepływ prądu w cieczach wiąże się z przenoszeniem materii, przy takim prądzie zachodzi proces elektrolizy.

Definicja. Elektroliza to proces związany z reakcjami redoks, w których substancja jest uwalniana na elektrodach.

Substancje, które w wyniku takiego rozszczepienia zapewniają przewodnictwo jonowe, nazywane są elektrolitami. Nazwę tę zaproponował angielski fizyk Michael Faraday (ryc. 4).

Elektroliza umożliwia uzyskanie z roztworów substancji w wystarczająco czystej postaci, dlatego służy do pozyskiwania rzadkich materiałów, takich jak sód, wapń… w czystej postaci. Nazywa się to metalurgią elektrolityczną.

Prawa Faradaya

W pierwszej pracy na temat elektrolizy z 1833 r. Faraday przedstawił swoje dwie zasady elektrolizy. W pierwszym chodziło o masę substancji uwalnianej na elektrodach:

Pierwsze prawo Faradaya mówi, że masa ta jest proporcjonalna do ładunku przepuszczonego przez elektrolit:

Tutaj rolę współczynnika proporcjonalności odgrywa ilość - ekwiwalent elektrochemiczny. Jest to wartość tabelaryczna, która jest unikalna dla każdego elektrolitu i jest jego główną cechą. Wymiar ekwiwalentu elektrochemicznego:

Fizycznym znaczeniem równoważnika elektrochemicznego jest masa uwalniana na elektrodzie, gdy ilość energii elektrycznej w 1 C przechodzi przez elektrolit.

Jeśli przypomnisz sobie formuły z tematu prądu stałego:

Następnie możemy przedstawić pierwsze prawo Faradaya w postaci:

Drugie prawo Faradaya dotyczy bezpośrednio pomiaru równoważnika elektrochemicznego przez inne stałe dla konkretnego elektrolitu:

Tutaj: jest masa molowa elektrolitu; - ładunek podstawowy; - wartościowość elektrolitu; to numer Avogadro.

Wartość nazywana jest chemicznym równoważnikiem elektrolitu. Oznacza to, że aby poznać ekwiwalent elektrochemiczny, wystarczy znać ekwiwalent chemiczny, pozostałe składniki wzoru są stałymi światowymi.

W oparciu o drugie prawo Faradaya, pierwsze prawo można przedstawić jako:

Faraday zaproponował terminologię tych jonów na podstawie elektrody, do której się poruszają. Jony dodatnie nazywane są kationami, ponieważ poruszają się w kierunku ujemnie naładowanej katody, ładunki ujemne nazywane są anionami, gdy poruszają się w kierunku anody.

Powyższe działanie wody w celu rozbicia cząsteczki na dwa jony nazywa się dysocjacją elektrolityczną.

Oprócz roztworów stopione mogą być także przewodnikami drugiego rodzaju. W tym przypadku obecność wolnych jonów uzyskuje się dzięki temu, że w wysokiej temperaturze zaczynają się bardzo aktywne ruchy molekularne i wibracje, w wyniku których cząsteczki rozpadają się na jony.

Praktyczne zastosowanie elektrolizy

Pierwsze praktyczne zastosowanie elektrolizy miało miejsce w 1838 roku przez rosyjskiego naukowca Jacobiego. Za pomocą elektrolizy otrzymał odcisk figur do katedry św. Izaaka. To zastosowanie elektrolizy nazywa się galwanizacją. Kolejnym obszarem zastosowania jest galwanizacja - pokrywanie jednego metalu drugim (chromowanie, niklowanie, złocenie itp., ryc. 5)

Gendenstein LE, Dick Yu.I. Fizyka klasa 10. - M.: Ileksa, 2005.

Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z., Slobodskov B.A. Fizyka. Elektrodynamika. - M.: 2010.

1. Fatyf.narod.ru ().
2. Chemik ().
3. Ens.tpu.ru ().

Praca domowa

1. Czym są elektrolity?
2. Jakie są dwa zasadniczo różne rodzaje cieczy, w których może płynąć prąd elektryczny?
3. Jakie są możliwe mechanizmy tworzenia nośników bezpłatnych opłat?
4. *Dlaczego masa uwalniana na elektrodzie jest proporcjonalna do ładunku?

Wszyscy znają definicję prądu elektrycznego. Jest reprezentowany jako ukierunkowany ruch naładowanych cząstek. Taki ruch w różnych środowiskach ma zasadnicze różnice. Jako podstawowy przykład tego zjawiska można sobie wyobrazić przepływ i propagację prądu elektrycznego w cieczach. Zjawiska te charakteryzują się różnymi właściwościami i znacznie różnią się od uporządkowanego ruchu naładowanych cząstek, który zachodzi w normalnych warunkach, nie pod wpływem różnych cieczy.

Rysunek 1. Prąd elektryczny w cieczach. Author24 - internetowa wymiana prac studenckich

Powstawanie prądu elektrycznego w cieczach

Pomimo tego, że proces przewodzenia prądu elektrycznego odbywa się za pomocą metalowych urządzeń (przewodników), prąd w cieczach zależy od ruchu naładowanych jonów, które z jakiegoś konkretnego powodu nabyły lub utraciły takie atomy i cząsteczki. Wskaźnikiem takiego ruchu jest zmiana właściwości pewnej substancji, przez którą przechodzą jony. Dlatego konieczne jest oparcie się na podstawowej definicji prądu elektrycznego, aby sformułować określoną koncepcję powstawania prądu w różnych cieczach. Stwierdzono, że rozkład jonów naładowanych ujemnie przyczynia się do przemieszczania się w rejon źródła prądu o wartościach dodatnich. Jony naładowane dodatnio w takich procesach poruszają się w przeciwnym kierunku - do ujemnego źródła prądu.

Przewodniki płynne dzielą się na trzy główne typy:

• półprzewodniki;
• dielektryki;
• przewodniki.

Definicja 1

Dysocjacja elektrolityczna to proces rozkładu cząsteczek określonego roztworu na jony naładowane ujemnie i dodatnio.

Można stwierdzić, że prąd elektryczny w cieczach może wystąpić po zmianie składu i właściwości chemicznych stosowanych cieczy. Jest to całkowicie sprzeczne z teorią propagacji prądu elektrycznego na inne sposoby przy użyciu konwencjonalnego przewodnika metalowego.

Eksperymenty Faradaya i elektroliza

Przepływ prądu elektrycznego w cieczach jest produktem ruchu naładowanych jonów. Problemy związane z powstawaniem i propagacją prądu elektrycznego w cieczach doprowadziły do ​​badań słynnego naukowca Michaela Faradaya. Dzięki licznym badaniom praktycznym udało mu się znaleźć dowody na to, że masa substancji uwalnianej podczas elektrolizy zależy od ilości czasu i energii elektrycznej. W tym przypadku ważny jest czas, w którym przeprowadzono eksperymenty.

Naukowiec zdołał również dowiedzieć się, że w procesie elektrolizy, gdy uwalniana jest pewna ilość substancji, potrzebna jest taka sama ilość ładunków elektrycznych. Wielkość ta została dokładnie ustalona i ustalona w stałej wartości, którą nazwano liczbą Faradaya.

W cieczach prąd elektryczny ma różne warunki propagacji. Współdziała z cząsteczkami wody. Znacznie utrudniają wszelki ruch jonów, czego nie zaobserwowano w eksperymentach z konwencjonalnym przewodnikiem metalowym. Wynika z tego, że generowanie prądu podczas reakcji elektrolitycznych nie będzie tak duże. Jednak wraz ze wzrostem temperatury roztworu stopniowo wzrasta przewodność. Oznacza to, że napięcie prądu elektrycznego wzrasta. Również w procesie elektrolizy zaobserwowano, że prawdopodobieństwo rozpadu określonej cząsteczki na ładunki jonów ujemnych lub dodatnich wzrasta ze względu na dużą liczbę cząsteczek użytej substancji lub rozpuszczalnika. Gdy roztwór zostanie nasycony jonami powyżej określonej normy, następuje proces odwrotny. Przewodność roztworu ponownie zaczyna spadać.

Obecnie proces elektrolizy znalazł zastosowanie w wielu dziedzinach i dziedzinach nauki oraz w produkcji. Przedsiębiorstwa przemysłowe wykorzystują go do produkcji lub obróbki metalu. Reakcje elektrochemiczne biorą udział w:

• elektroliza soli;
• galwanotechnika;
• polerowanie powierzchni;
• inne procesy redoks.

Prąd elektryczny w próżni i cieczach

Propagacja prądu elektrycznego w cieczach i innych mediach jest dość złożonym procesem, który ma swoje własne cechy, cechy i właściwości. Faktem jest, że w takich mediach w ciałach nie ma żadnych ładunków, dlatego zwykle nazywa się je dielektrykami. Głównym celem badań było stworzenie takich warunków, w których atomy i molekuły mogłyby rozpocząć swój ruch i rozpocząć proces generowania prądu elektrycznego. W tym celu zwyczajowo używa się specjalnych mechanizmów lub urządzeń. Głównym elementem takich modułowych urządzeń są przewodniki w postaci metalowych płytek.

Aby określić główne parametry prądu, konieczne jest zastosowanie znanych teorii i formuł. Najczęstszym jest prawo Ohma. Działa jako uniwersalna charakterystyka amperowa, w której realizowana jest zasada zależności prąd-napięcie. Przypomnijmy, że napięcie jest mierzone w amperach.

Do eksperymentów z wodą i solą konieczne jest przygotowanie naczynia ze słoną wodą. Da to praktyczną i wizualną reprezentację procesów zachodzących podczas generowania prądu elektrycznego w cieczach. Ponadto instalacja powinna zawierać prostokątne elektrody i zasilacze. Aby przygotować się na pełną skalę do eksperymentów, musisz mieć instalację amperową. Pomoże przewodzić energię z zasilacza do elektrod.

Metalowe płytki będą działać jako przewodniki. Są zanurzane w używanej cieczy, a następnie podłączane jest napięcie. Ruch cząstek rozpoczyna się natychmiast. Działa losowo. Kiedy między przewodnikami powstaje pole magnetyczne, cały proces ruchu cząstek jest uporządkowany.

Jony zaczynają zmieniać ładunki i łączyć się. W ten sposób katody stają się anodami, a anody katodami. W tym procesie należy również wziąć pod uwagę kilka innych ważnych czynników:

• poziom dysocjacji;
• temperatura;
• opór elektryczny;
• użycie prądu przemiennego lub stałego.

Pod koniec eksperymentu na płytkach tworzy się warstwa soli.

Woda jako uniwersalny rozpuszczalnik. Roztwory wodne. Dysocjacja elektrolityczna.. Elektrolit.. Słabe i mocne elektrolity.. Nośniki ładunków elektrycznych w cieczach.. Jony dodatnie i ujemne.. Elektroliza.. Stopnie.. Natura prądu elektrycznego w stopach. ...

Jednym z warunków wystąpienia prądu elektrycznego jest obecność wolnych ładunków zdolnych do poruszania się pod działaniem pola elektrycznego. Rozmawialiśmy o naturze prądu elektrycznego w metalach i.
W tej lekcji postaramy się to rozgryźć jakie cząstki przenoszą ładunek elektryczny w cieczach i topiach.

Woda jako uniwersalny rozpuszczalnik

Jak wiemy woda destylowana nie zawiera nośników ładunku i dlatego nie przewodzi prądu elektrycznego, czyli jest dielektrykiem. Jednak już obecność jakichkolwiek zanieczyszczeń sprawia, że ​​woda jest dość dobrym przewodnikiem.
Woda ma fenomenalną zdolność rozpuszczania w sobie prawie wszystkich pierwiastków chemicznych. Gdy różne substancje (kwasy, zasady, zasady, sole itp.) rozpuszczają się w wodzie, roztwór staje się przewodnikiem w wyniku rozpadu cząsteczek substancji na jony. Zjawisko to nazywa się dysocjacją elektrolityczną, a sam roztwór jest elektrolitem zdolnym do przewodzenia prądu elektrycznego. Wszystkie zbiorniki wodne na Ziemi są w mniejszym lub większym stopniu naturalnymi elektrolitami.

Ocean światowy jest roztworem jonów prawie wszystkich elementów układu okresowego pierwiastków.

Sok żołądkowy, krew, limfa, wszystkie płyny w ludzkim ciele to elektrolity. Wszystkie zwierzęta i rośliny również składają się głównie z elektrolitów.

W zależności od stopnia dysocjacji istnieją słabe i mocne elektrolity. Woda jest słabym elektrolitem, a większość kwasów nieorganicznych to silne elektrolity. Elektrolity są również nazywane przewodnikami drugiego rodzaju.

Nośniki ładunków elektrycznych w cieczy

Po rozpuszczeniu w wodzie (lub innej cieczy) różnych substancji rozkładają się na jony.
Na przykład zwykła sól kuchenna NaCl (chlorek sodu) w wodzie rozdziela się na dodatnie jony sodu (Na +) i ujemne jony chlorkowe (Cl -). Jeśli dwa bieguny w powstałym elektrolicie mają różne potencjały, wówczas jony ujemne dryfują w kierunku bieguna dodatniego, podczas gdy jony dodatnie dryfują w kierunku bieguna ujemnego.

Zatem prąd elektryczny w cieczy składa się z przepływów jonów dodatnich i ujemnych skierowanych ku sobie.

O ile woda absolutnie czysta jest izolatorem, o tyle woda zawierająca nawet drobne zanieczyszczenia (naturalne lub wprowadzone z zewnątrz) materii zjonizowanej jest przewodnikiem prądu elektrycznego.

Elektroliza

Ponieważ dodatnie i ujemne jony substancji rozpuszczonej dryfują w różnych kierunkach pod wpływem pola elektrycznego, substancja stopniowo rozdziela się na dwie części.

To rozdzielenie materii na elementy składowe nazywa się elektrolizą.

Elektrolity znajdują zastosowanie w elektrochemii, w chemicznych źródłach prądu (ogniwa i baterie galwaniczne), w galwanicznych procesach produkcyjnych i innych technologiach opartych na ruchu ładunków elektrycznych w cieczach pod wpływem pola elektrycznego.

topi się

Dysocjacja substancji jest możliwa bez udziału wody. Wystarczy stopić kryształy składu chemicznego substancji i uzyskać stop. Stopy materii, podobnie jak elektrolity wodne, są przewodnikami drugiego rodzaju i dlatego można je nazwać elektrolitami. Prąd elektryczny w stopach ma taką samą naturę jak prąd w wodnych elektrolitach - są to przeciwprądy jonów dodatnich i ujemnych.

Stosując wytopy, w metalurgii aluminium otrzymuje się elektrolitycznie z tlenku glinu. Prąd elektryczny przepływa przez tlenek glinu i podczas elektrolizy czyste aluminium gromadzi się na jednej z elektrod (katodzie). Jest to bardzo energochłonny proces, który pod względem zużycia energii przypomina rozkład wody na wodór i tlen za pomocą prądu elektrycznego.

W sklepie elektrolizy aluminium