Nzev S SCOPT Uhersk Brod Autor Mgr Jordnov
Název SŠ: SŠ-COPT Uherský Brod Autor: Mgr. Jordánová Marcela Název prezentace 8. Elektrický proud v kapalinách (DUMu): elektrolyt, elektrolýza Název sady: Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař Ročník: 3. a 4. Číslo projektu: CZ. 1. 07. /1. 5. 00/34. 0727 Datum vzniku: 1. 6. 2012 – 30. 6. 2013 Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak, jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.
Záměrem této sady výukových materiálů s názvem Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař je shrnout žákům vyšších ročníků technických oborů základní poznatky z fyziky. Jednotlivé DUMy (prezentace) v této sadě přiblíží postupně žákům jednotlivé fyzikální obory, se kterými se setkají v praxi i v hodinách na naší SŠ. Konkrétně tato prezentace je zaměřena na pochopení elektrického proudu v kapalinách, elektrolýzy a jejího využití v praxi
ELEKTROLYTY Jsou to roztoky kyselin, zásad a solí Obsahují volně pohyblivé kladné a záporné ionty (kationty a anionty) Patří sem např. Na. Cl, KCl, H 2 SO 4, Na. OH
ELEKTROLYTICKÁ DISOCIACE Je to děj, při kterém nastává rozpad látky na ionty Je to samovolný proces, při kterém vznikají kationty a anionty Pro rozpad látky na ionty lze použít i tavení Např. Na. Cl se rozpadne na Na+ a Cl-
ELEKTROLÝZA Je to děj, kdy s přenosem elektrického náboje vzniká elektrické pole Do elektrolytu se vloží dvě elektrody (katoda – a anoda +)připojené ke zdroji stejnosměrného napětí Částice s nábojem putují k elektrodám, kde odevzdají svůj náboj
1. FARADAYŮV ZÁKON Při elektrolýze se na katodě vylučuje kov nebo vodík, na anodě kyslík Množství látky vyloučené na elektrodách je přímo úměrné součinu proudu I a doby t Platí A vztah: m = A. I. t je elektrochemický ekvivalent (hodnoty v MFCH tabulkách)
2. FARADAYŮV ZÁKON Týká se výpočtu elektrochemického ekvivalentu A Je to podíl molární hmotnosti Mm , Faradayovy konstanty F a počtu elektronů potřebných k vyloučení jedné molekuly z Platí vztah: A = Mm / F. z
ELEKTRICKÁ DVOJVRSTVA Vzniká na rozhraní kovu a elektrolytu při ponoření kovové elektrody do elektrolytu Např. při ponoření zinkové destičky do roztoku síranu zinečnatého se uvolní kationty zinku, v zinkové destičce zůstávají elektrony, na rozhraní vzniká el. pole a to brání přechodu částic
GALVANICKÝ ČLÁNEK A JEHO DRUHY Je to zdroj stejnosměrného napětí Vzniká různou kombinací elektrod a elektrolytů Patří sem: Voltův a Daniellův článek, suché články, ploché baterie, plošné a knoflíkové články
VOLTŮV ČLÁNEK Je to nejstarší a nejjednodušší článek Tvoří ho zinková a měděná elektroda ponořená do zředěné kyseliny sírové · Mezi elektrodami vzniká napětí 1, 1 V Zinková elektroda tvoří záporný po´l a měděná kladný po´l
DANIELLŮV ČLÁNEK Skládá se ze zinkové elektrody ponořené do roztoku Zn. SO 4 a měděné elektrody ponořené do roztoku Cu. SO 4 Oba · elektrolyty jsou od sebe odděleny stěnou, která brání smíchání Elektromotorické napětí je 1, 1 V
SUCHÝ ČLÁNEK Používá se např. v kapesních svítilnách nebo v přenosných radiopříjímačích Elektrodami jsou zinková nádoba tvaru · tyčinka obklopená směsí válečku a uhlíková burelu a koksu Elektrolytem je roztok salmiaku, shora je článek zalit asfaltem Napětí je 1, 5 V
PLOCHÁ BATERIE A DALŠÍ ČLÁNKY Tři suché články spojené za sebou tvoří plochou baterii s napětím 4, 5 V Plošné · malé přenosné baterie s články jsou vyšším napětím Knoflíkové technice články se používají ve sdělovací
AKUMULÁTOR Je to zdroj stejnosměrného napětí Např. olověný se skládá ze dvou olověných elektrod ponořených do roztoku H 2 SO 4 · Jednotlivé články se spojují za sebou do akumulátorových baterií s napětím 6 V, 12 V a 24 V Druhy: oceloniklový, niklokadmiový, …
VYUŽITÍ ELEKTROLÝZY Vylučování kovů na katodě se využívá v elektrometalurgii V galvanostegii k· pokovování materiálů V galvanoplastice k vytváření odlitků matric na výrobu gramofonových desek
KONTROLNÍ TEST Skupina 1. 2. 3. 4. 5. 6. A Popiš elektrolyty Popiš elektrolýzu a její využití Popiš 2. Faradayův zákon Popiš galvanický článek a jeho druhy Popiš Daniellův článek Popiš plochou baterii a další články
KONTROLNÍ TEST Skupina 1. 2. 3. 4. 5. 6. B Popiš elektrolytickou disociaci Popiš 1. Faradayův zákon Popiš elektrickou dvojvrstvu Popiš Voltův článek Popiš suchý článek Popiš akumulátor a jeho druhy
SEZNAM ZDROJŮ PRO TEXTOVOU ČÁST SVOBODA, E. a kol. Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Praha: Prometheus s. r. o. , 2005 LEPIL, O. a kol. Fyzika pro střední školy 1. díl. 3. vyd. Praha: Prometheus s. r. o. , 1995
- Slides: 18