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

Mgr. Andrea Cahelová

Elektrické jevy

Elektrolyty Kapaliny, které vedou elektrický proud Např. roztoky kyselin, solí…

Vodivost kapalin je podmíněna existencí volně pohyblivých iontů – IONTOVÁ VODIVOST.

+

anoda katoda

Na+

Cl-

Elektrody s roztokem soli

- mezi elektrodami se jejich zapojenímke zdroji napětí vytvoří elektrické pole.

- vlivem el. pole se začnou ionty pohybovatuspořádaně – kationty ke katodě, anionty ke anodě

- přisypáním soli se začnou uvolňovat iontyz krystalu soli – elektrolytická disociace

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 elektrolytemm Qm = 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

UUr

1

2