зміст
вперед>
До сих пір ми розглядали випадки, коли електричний струм проходить через металеві провідники. При цьому проходження електричного струму обумовлено впорядкованим рухом вільних електронів. При проходженні електричного струму через металеві провідники перенесення частинок речовини самого провідника не відбувається. Такі провідники називаються провідниками першого роду.
Розглянемо тепер процес проходження струму через рідини. Зберемо схему, показану на рис. 43. У посудину 1 налита дистильована вода. У воду опущені два вугільних стержня 2 (електроди). У ланцюг включена лампа розжарювання 3. При подачі напруги на затиски ланцюга лампа горіти не буде. Значить чиста вода струму не проводить. Якщо кинути в воду щіпку повареної солі, то лампа яскраво засвітиться. Отже, розчин кухонної солі у воді добре проводить електричний струм. Водні розчини всіх кислот, лугів і солей проводять струм. Речовини, розчини яких проводять електричний струм, називаються електролітами. Солі та луги проводять струм не тільки в розчині, а й в розплавленому стані.
Чим же пояснюється здатність електролітів проводити електричний струм?
Розглянемо приклад з кухонною сіллю - NaCI. У твердому вигляді атоми кухонної солі - натрій Na і хлор Сl - сильно притягуються один до одного і не можуть вільно переміщатися.
Тому кухонна сіль в твердому вигляді струму не проводить.
При розчиненні кухонної солі у воді сили взаємодії між атомами солі слабшають і молекула солі розпадається на дві заряджені частинки - іони: позитивно заряджений ної Na + і негативно заряджений іон С1. Розчин стає електропровідним.
Розглянемо другий приклад. Тверді кристали лугу - їдкого натру NaOH - також не проводять струму. При розчиненні їдкого натру у воді утворюються позитивні іони Na + і негативні іони ОН.
І, нарешті, третій приклад. Чисті кислоти неелектропровідних. Але при розчиненні у воді вони стають електролітами, т. Е. Починають проводити струм. Так, наприклад, соляна кислота НС1 у водному розчині утворює позитивні іони Н + і негативні іони С1.
Розпад електроліту на іони при розчиненні його у воді називається електролітичної дисоціацією.
При розчиненні в воді цукру відбувається тільки розпад кристалів, і іонів не утворюється. Тому розчин цукру струму не проводить.
Наллємо в посудину електроліт, опустимо в нього два вугільних електрода і пропустимо через розчин постійний струм. Електрод, з'єднаний з позитивним затискачем джерела енергії, називається анодом (А), а електрод, з'єднаний з негативним затискачем - катодом (К) (рис. 44). Через деякий час на електродах будуть помітні осідають продукти розкладання електроліту. Хімічний аналіз показує, що на електродах виділяються атоми речовини, розчиненого у воді. Так, наприклад, при пропущенні струму через розчин мідного купоросу CuS04 на одному електроді буде виділятися мідь Сu, а на іншому електроді - сірчанокислотний залишок S04.
Як показують досліди, на негативному електроді - катоді - завжди виділяються водень і метали.
Процес розкладання електроліту при пропущенні через нього електричного струму називається електролізом.
Розкладання електроліту під дією струму показує, що всередині електроліту відбувається рух атомів або груп атомів, що представляє собою частини молекули розчиненої речовини.
Як було зазначено вище, молекули деяких речовин при розчиненні розпадаються на позитивні і негативні іони. До тих пір поки через електроліт не проходить струм, іони, а також молекули розчину здійснюють хаотичний тепловий рух. При подачі напруги на затиски ланцюга між електродами, опущеними в електроліт, виникає електричне поле. Під дією поля виникає впорядкований рух іонів різних знаків в протилежні сторони: позитивних - до катода (К), негативних - до анода (Л). При зіткненні з катодом позитивні іони отримують відсутні їм електрони і осідають на катоді у вигляді нейтральних атомів. Негативні іони, підходячи до анода, віддають йому надлишкові електрони і перетворюються в нейтральні атоми.
Отже, електричний струм в електролітах являє собою рух позитивних і негативних іонів. На відміну від металевих провідників, які не розкладаються струмом і називаються провідниками першого роду, електроліти називаються провідниками другого роду.
зміст
вперед>