ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ

Электролитическая диссоциация - это распад молекул вещества на ионы при его растворении. Явление характеризуется степенью диссоциации - величиной, показывающей, какая часть молекул подверглась этому распаду, и которая зависит от температуры, концентрации раствора и диэлектрической проницаемости растворителя.

В стакан с дистиллированной водой погружают пару медных пластинчатых электродов, установленных в пластмассовую панель - крышку стакана. Электроды соединяют последовательно с лампой накаливания и включают в цепь переменного тока 220 В. Поскольку дистиллированная вода неэлектропроводна, то лампа не светит. Чтобы убедиться в том, что на электроды подано напряжение, их замыкают отрезком провода с ручкой из диэлектрика - лампа загорается.

Затем в стакан насыпают щепотку поваренной соли (рис. 43), и через пару секунд лампа начинает светить. Яркость свечения ее спирали нарастает плавно ввиду постепенности растворения соли. Стеклянной палочкой размешивают воду - лампа светит ярко.

Появление электрического тока в цепи свидетельствует об образовании в стакане электролита, характеризующегося появлением в воде свободных зарядов - носителей электрического тока, а именно, положительных ионов натрия и отрицательных ионов хлора.

Однако не все растворяемые вещества диссоциируют. Чтобы убедиться в этом, вышеописанные манипуляции повторяют, насыпая в дистиллированную воду, вместо поваренной соли, сахарный песок (1-2 чайных ложки). Лампа при этом не светит, поскольку электрический ток через раствор сахара не течет, хотя напряжение на погруженные в него электроды подано. В этом удостоверяются замыканием электродов отрезком провода.

Демонстрация электролитической диссоциации

Рис. 43. Демонстрация электролитической диссоциации

«ОТПИВАНИЕ» ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

Для наблюдателя, не знакомого с секретом этого опыта, результат его демонстрации представляется весьма необычным, хотя явление, на котором он основан, широко известно и часто используется.

К ручке алюминиевого чайника с водой прикреплен конец отрезка монтажного провода, а к столовой ложке из нержавейки - конец другой проволоки. Свободные концы проволок соединены с входными клеммами демонстрационного амперметра. Для удобства крепления провода к ложке в ее ручке просверлено небольшое отверстие. Ложку опускают в большой стеклянный стакан. Стрелка амперметра покоится на нулевом делении его шкалы.

Взяв чайник в руку, поливают вытекающей из его носика струей ложку (рис. 44). Амперметр при этом показывает наличие в проводах электрического тока. Вытекание прерывают, и ток в цепи не течет. Истечение воды из чайника

возобновляют, электрический ток возобновляется. Поднимая и опуская чайник, а также изменяя его наклон, регулируют параметры струи: ее длину, сечение и скорость с которой она падает на ложку, расход воды.

Все эти манипуляции со струей сопровождаются соответствующими изменениями показаний амперметра. Возникает интрига, предполагающая необходимость объяснения результатов опыта и прежде всего дать ответ на вопрос: «Почему истечение воды из чайника вызывает появление электрического тока?»

Объяснение показанному явлению простое. Демонстрационная установка являет собой химический источник тока с электродами в виде ложки и чайника и электролитом в виде подсоленной воды. Важно, чтобы электроды были изготовлены из разных металлов. ЭДС такого источника вырабатывается за счет энергии окислительновосстановительных реакций указанных реагентов и в данном случае равна приблизительно 0,6 В. Отсутствие же электрического тока при прерывании струи обусловлено тем, что электрическая цепь при этом разомкнута.

По завершении демонстрации соленую воду следует слить в пластиковую бутыль, в которой она может храниться годами, а чайник, стакан и ложку надо ополоснуть водопроводной водой.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >