Электростатика - Проводимость растворов | Печать |
Ученикам - Учебник по физике
07.01.2013 12:43

Некоторые жидкости являются проводниками электричества, другие — изоляторами. Особенно интересно поведение воды и водных растворов. Чтобы экспериментально изучить это поведение, воспользуемся установкой, показанной на рис. Соединим последовательно металлическую пластинку, прибор для измерения силы электрического тока, батарею и вторую металлическую пластинку. Затем погрузим металлические пластинки (называемые электродами) в стакан с водой.
Если вода чистая, то прибор не обнаружит электрического тока. Так как молекулы в жидкости движутся свободно, то отсутствие тока доказывает, что молекулы воды электрически нейтральны.

elektroliz

Если мы растворим в воде немного поваренной соли, то прибор покажет наличие тока в цепи. То же самое происходит и со многими другими химическими соединениями, например с соляной и серной кислотой, сернокислой медью, хлористым калием и др. Проводимость этих растворов можно объяснить, предположив, что поваренная соль (или другое растворенное вещество) расщепляется на положительно и отрицательно заряженные осколки, которые мы будем называть положительными и отрицательными ионами. Это объяснение весьма сходно с объяснением электрической проводимости в газах. Однако в жидкостях, в отличие от газов, не нужен посторонний ионизующий агент. Ионы образуются в результате самопроизвольного расщепления растворенного вещества.
Убедительное подтверждение нашего объяснения электрической проводимости растворов мы получаем, наблюдая явления, происходящие на электродах. Если у нас имеется медная соль (например, сернокислая медь), растворенная в воде, то при наличии электрического тока отрицательный электрод постепенно покрывается медной пленкой. Если же вместо этого наполнить сосуд раствором соли серебра (например, азотистого серебра), то мы увидим, что отрицательный электрод начнет покрываться серебряной пленкой. Это заставляет предположить, что сернокислая медь или азотистое серебро расщепляются в растворе и что атомы металла переносятся положительными ионами. Движение этих ионов связано с доступным наблюдению переносом вещества.
Описанное здесь явление известно под названием электролиза. Обычно он применяется для электролитических покрытий (гальванопластика, гальваностегия) и в других производственных процессах, таких, как очистка меди, получение газообразного водорода и производство алюминия.


Библиотека нормативных документов