-->
Ýëåêòðè÷åñêèé òîê â æèäêîñòÿõ. Çàêîí ýëåêòðîëèçà. Ôèçèêà 10 êëàññ. Ìÿêèøåâ
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Ôèçèêà 10 êëàññ. Ìÿêèøåâ

Ãëàâà 16. Ýëåêòðè÷åñêèé òîê â ðàçëè÷íûõ ñðåäàõ

 


§ 113. Ýëåêòðè÷åñêèé òîê â æèäêîñòÿõ. Çàêîí ýëåêòðîëèçà

    Êàêîâû íîñèòåëè ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà â âàêóóìå?

    Êàêîâ õàðàêòåð èõ äâèæåíèÿ?

Æèäêîñòè, êàê è òâ¸ðäûå òåëà, ìîãóò áûòü äèýëåêòðèêàìè, ïðîâîäíèêàìè è ïîëóïðîâîäíèêàìè. Ê äèýëåêòðèêàì îòíîñèòñÿ äèñòèëëèðîâàííàÿ âîäà, ê ïðîâîäíèêàì — ðàñòâîðû è ðàñïëàâû ýëåêòðîëèòîâ: êèñëîò, ùåëî÷åé è ñîëåé. Æèäêèìè ïîëóïðîâîäíèêàìè ÿâëÿþòñÿ ðàñïëàâëåííûé ñåëåí, ðàñïëàâû ñóëüôèäîâ è äð.

Ýëåêòðîëèòè÷åñêàÿ äèññîöèàöèÿ. Ïðè ðàñòâîðåíèè ýëåêòðîëèòîâ ïîä âëèÿíèåì ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ïîëÿðíûõ ìîëåêóë âîäû ïðîèñõîäèò ðàñïàä ìîëåêóë ýëåêòðîëèòîâ íà èîíû.

Çàïîìíè
Ðàñïàä ìîëåêóë íà èîíû ïîä âëèÿíèåì ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ïîëÿðíûõ ìîëåêóë âîäû íàçûâàåòñÿ ýëåêòðîëèòè÷åñêîé äèññîöèàöèåé.

Ñòåïåíü äèññîöèàöèè — äîëÿ â ðàñòâîð¸ííîì âåùåñòâå ìîëåêóë, ðàñïàâøèõñÿ íà èîíû.

Ñòåïåíü äèññîöèàöèè çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû, êîíöåíòðàöèè ðàñòâîðà è ýëåêòðè÷åñêèõ ñâîéñòâ ðàñòâîðèòåëÿ.

Âàæíî
Ñ óâåëè÷åíèåì òåìïåðàòóðû ñòåïåíü äèññîöèàöèè âîçðàñòàåò è, ñëåäîâàòåëüíî, óâåëè÷èâàåòñÿ êîíöåíòðàöèÿ ïîëîæèòåëüíî è îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííûõ èîíîâ.

Ïðåäïîëîæèòå, êàê ìîæíî íàðóøèòü ñîñòîÿíèå äèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ â ðàñòâîðå.

Èîíû ðàçíûõ çíàêîâ ïðè âñòðå÷å ìîãóò ñíîâà îáúåäèíèòüñÿ â íåéòðàëüíûå ìîëåêóëû.

Ïðè íåèçìåííûõ óñëîâèÿõ â ðàñòâîðå óñòàíàâëèâàåòñÿ äèíàìè÷åñêîå ðàâíîâåñèå, ïðè êîòîðîì ÷èñëî ìîëåêóë, ðàñïàäàþùèõñÿ çà ñåêóíäó íà èîíû, ðàâíî ÷èñëó ïàð èîíîâ, êîòîðûå çà òî æå âðåìÿ âíîâü îáúåäèíÿþòñÿ â íåéòðàëüíûå ìîëåêóëû.

Èîííàÿ ïðîâîäèìîñòü.

Âàæíî
Íîñèòåëÿìè çàðÿäà â âîäíûõ ðàñòâîðàõ èëè ðàñïëàâàõ ýëåêòðîëèòîâ ÿâëÿþòñÿ ïîëîæèòåëüíî è îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííûå èîíû.

Åñëè ñîñóä ñ ðàñòâîðîì ýëåêòðîëèòà âêëþ÷èòü â ýëåêòðè÷åñêóþ öåïü, òî îòðèöàòåëüíûå èîíû íà÷íóò äâèãàòüñÿ ê ïîëîæèòåëüíîìó ýëåêòðîäó — àíîäó, à ïîëîæèòåëüíûå — ê îòðèöàòåëüíîìó — êàòîäó.  ðåçóëüòàòå ïî öåïè ïîéä¸ò ýëåêòðè÷åñêèé òîê.

Çàïîìíè
Ïðîâîäèìîñòü âîäíûõ ðàñòâîðîâ èëè ðàñïëàâîâ ýëåêòðîëèòîâ, êîòîðàÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ èîíàìè, íàçûâàþò èîííîé ïðîâîäèìîñòüþ.

Æèäêîñòè ìîãóò îáëàäàòü è ýëåêòðîííîé ïðîâîäèìîñòüþ. Òàêîé ïðîâîäèìîñòüþ îáëàäàþò, íàïðèìåð, æèäêèå ìåòàëëû.

Ýëåêòðîëèç. Ïðè èîííîé ïðîâîäèìîñòè ïðîõîæäåíèå òîêà ñâÿçàíî ñ ïåðåíîñîì âåùåñòâà. Íà ýëåêòðîäàõ ïðîèñõîäèò âûäåëåíèå âåùåñòâ, âõîäÿùèõ â ñîñòàâ ýëåêòðîëèòîâ. Íà àíîäå îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííûå èîíû îòäàþò ñâîè ëèøíèå ýëåêòðîíû (â õèìèè ýòî íàçûâàåòñÿ îêèñëèòåëüíîé ðåàêöèåé), à íà êàòîäå ïîëîæèòåëüíûå èîíû ïîëó÷àþò íåäîñòàþùèå ýëåêòðîíû (âîññòàíîâèòåëüíàÿ ðåàêöèÿ).

Æèäêîñòè ìîãóò îáëàäàòü è ýëåêòðîííîé ïðîâîäèìîñòüþ. Òàêîé ïðîâîäèìîñòüþ îáëàäàþò, íàïðèìåð, æèäêèå ìåòàëëû.

Çàïîìíè
Ïðîöåññ âûäåëåíèÿ íà ýëåêòðîäå âåùåñòâà, ñâÿçàííûé ñ îêèñëèòåëüíîâîññòàíîâèòåëüíûìè ðåàêöèÿìè, íàçûâàþò ýëåêòðîëèçîì.

Îò ÷åãî çàâèñèò ìàññà âåùåñòâà, âûäåëÿþùåãîñÿ çà îïðåäåë¸ííîå âðåìÿ? Î÷åâèäíî, ÷òî ìàññà m âûäåëèâøåãîñÿ âåùåñòâà ðàâíà ïðîèçâåäåíèþ ìàññû m0i îäíîãî èîíà íà ÷èñëî Ni èîíîâ, äîñòèãøèõ ýëåêòðîäà çà âðåìÿ Δt:

m = m0iNi.                     (16.3)

Ìàññà èîíà m0i ðàâíà:

Ìàññà èîíà m<sub>0i</sub> ðàâíà

ãäå Ì — ìîëÿðíàÿ (èëè àòîìíàÿ) ìàññà âåùåñòâà, a NA — ïîñòîÿííàÿ Àâîãàäðî, ò. å. ÷èñëî èîíîâ â îäíîì ìîëå.

×èñëî èîíîâ, äîñòèãøèõ ýëåêòðîäà, ðàâíî:

×èñëî èîíîâ, äîñòèãøèõ ýëåêòðîäà, ðàâíî

ãäå Δq = IΔt — çàðÿä, ïðîøåäøèé ÷åðåç ýëåêòðîëèò çà âðåìÿ Δt; q0i — çàðÿä èîíà, êîòîðûé îïðåäåëÿåòñÿ âàëåíòíîñòüþ n àòîìà: q0i = ïå (å — ýëåìåíòàðíûé çàðÿä). Ïðè äèññîöèàöèè ìîëåêóë, íàïðèìåð ÊÂr, ñîñòîÿùèõ èç îäíîâàëåíòíûõ àòîìîâ (n = 1), âîçíèêàþò èîíû Ê+ è Âr-. Äèññîöèàöèÿ ìîëåêóë ìåäíîãî êóïîðîñà âåä¸ò ê ïîÿâëåíèþ äâóõçàðÿäíûõ èîíîâ Ñè2+ è SO2-4 (n = 2). Ïîäñòàâëÿÿ â ôîðìóëó (16.3) âûðàæåíèÿ (16.4) è (16.5) è ó÷èòûâàÿ, ÷òî Δq = IΔt, a q0i = nå, ïîëó÷àåì

(16.6)

Îêîí÷àíèå ïàðàãðàôà >>>

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru
<">


Ñîäåðæàíèå

interfaceType: 0, withoutIframe: true,