Fyzika PDF

Elektrický prúd v elektrolytoch Yarden Cohen, Lenka Vojtušová, Jana Raganová, TČ, Yurii Bratko, Alex Korbačka, Michaela Krištofčáková, Richelle Andrássyová OBSAH Témy v tejto prezentácii : 1. Elektrolytický vodič (Richelle) 2. Závislosť prúdu v elektrolyte od napätia...

Elektrický prúd v elektrolytoch Yarden Cohen, Lenka Vojtušová, Jana Raganová, TČ, Yurii Bratko, Alex Korbačka, Michaela Krištofčáková, Richelle Andrássyová OBSAH Témy v tejto prezentácii : 1. Elektrolytický vodič (Richelle) 2. Závislosť prúdu v elektrolyte od napätia (Miška) 3. Faradayove zákony + o Faradayovi (Lenka, Yarden, Janka) 4. Galvanické články (Alex, Yurii) 5. Technické využitie elektrolýzy, korózia kovov (Niko) 6. Otázky (Janka) 7. Zhrnutie (Janka) ELEKTROLYTICKÝ VODIČ V kvapalinách sprostredkujú elektrický prúd voľne pohyblivé kladné a záporné ióny Vznik voľných iónov rozpadom rozpustenej látky v rozpúšťadle - elektrolytická disociácia Vodivé roztoky - elektrolyty - vznikajú rozpúšťaním iónovej zlúčeniny v nejakom rozpúšťadle ○ Napr. vodné roztoky solí, kyselín a zásad MICHAEL FARADAY narodil sa na vidieku Newington, veľmi chudobná a náboženská rodina už ako 12 ročný začal zarábať, dostal sa ku knihárovi, dostal sa ku vedeckým publikáciám 1812 - verejné prednášky Humphry Davyho, stal sa jeho učenom, neskôr asistentom Zábavne pokusy - vynašiel nové chemicke zlúčeniny Nebol vzdelaný v matematike a tak nepoužíval vzorce preto boli prednášky zaujímavé a populárne Stal sa členom Britskej Akadémie vied + riaditeľom jej laboratórií Ideas Collection 8 Základné Vzťahy Celkový prenesený náboj je daný vzťahom: kde: N: počet prenesených iónov, e: elementárny náboj elektrónu, z: nábojové číslo iónu. Hmotnosť látky uvoľnenej na elektródach je priamo úmerná celkovému elektrickému náboju: A = Elektrochemický ekvivalent látky, charakteristická konštanta pre danú látku s jednotkou kg/C. Udáva, aká hmotnosť látky sa uvoľní pri prenose 1 coulombu náboja Ideas Collection 9 Vzorce Faradayova konštanta (FFF): kde NA = Avogadrova konštanta. Vzťah medzi hmotnosťou, nábojom a ďalšími veličinami:  10 Čo z toho vyplýva?? Prvý Faradayov zákon: Množstvo látky mmm vylúčenej na elektróde je úmerné elektrickému náboju Q. Význam Faradayovej konštanty: Udáva vzťah medzi elektrickým nábojom a chemickými reakciami na úrovni mólu. Praktický význam vzťahov: Prepojenie medzi nábojom, prúdom, časom a hmotnosťou. Aplikácia v procesoch ako galvanické pokovovanie, elektrolýza alebo výroba vodíka. Faradayove zákony elektrolýzy Pokus č.1 Katóda Anóda C Cu CuSO4 Cu2+ + SO42- 2+ +2e- -2e- So42- Cu Cu redukcia oxidácia CuSO4 Faradayove zákony elektrolýzy Pokus č.2 SO42- meď Faradayove zákony elektrolýzy Pokus č.3  14 Galvanické članky Galvanické články sú zariadenia, ktoré premieňajú chemickú energiu na elektrickú. Elektrická dvojvrsta  15 Galvanické članky  16 Galvanické članky Galvanický članok je zdroj jednosmerového napätia, ktorý sa skladá z elektrolytu a dvoch chemických odlišných Ue=1,1 V elektród.  Thank You VYUŽITIE V PRAXI Ideas collection MM.DD.YYYY Idea Thoughts Title 1 Title 2 and Note Lorem ipsum odor 20 1. VYLUČOVANIE KOVOV NA KATÓDACH Lorem ipsum dolor sit amet, Lorem ipsum dolor sit amet, amet, consectetuer adipiscing elit, sed do eiusmod adipiscing elit, sed do eiusmod adipiscing elit. tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Lorem ipsum dolor sit tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Lorem ipsum dolor sit Senectus natoque amet, consectetur adipiscing elit, amet, consectetur adipiscing elit, curae vehicula sed do. sed do. fermentum lobortis. Viverra mi eros, id cubilia maximus egestas nisl. Nisi viverra, faucibus dictum orci bibendumZvolením správneho elektrického napätia vieme vytiahnuť commodo tristique určité kovy z roztoku. amet. MM.DD.YYYY  Thank You 2. ELEKTROLYTICKÉ KONDENZÁTORY Slúžia na vypustenie nárazového prúdu do spotrebičov pri vypustení dielektrika. 1. Elektróda (+) 2. Dielektrikum 3. Elektrolyt (-) Ideas collection MM.DD.YYYY  Thank You KORÓZIA Narušenie vrchnej vrstvy kovov ktoré je väčšinou spôsobené oxidáciou kovov vo vlhkom prostredí pri reakciách mikročlánkov s primiešaných kovov. Treba ich chrániť buď prídavkami alebo vylúčením anódyckých dejov. Ideas collection MM.DD.YYYY OTÁZKY 1. Aký proces sprostredkuje vodivosť el. Prúdu v kvapalinách ? a) Elektrolytická separácia b) Elektrolytická disociácia c) Elektrolytická ionizácia OTÁZKY 2. Čo je to elektrolýza ? a)dej, pri ktorom sa látka spontánne rozkladá b) dej, pri ktorom sa elektróny prenášajú z pravej na ľavú elektródu c) dej, pri ktorom sa pomocou el. Prúdu látky rozkladajú v elektrolyte OTÁZKY 3. Čo vyjadruje 1. Faradayov zákon ? a) Hmotnosti vylúčených látok na elektródach sú priamo úmerné celkovému elektrickému náboju b) Hmotnosti vylúčených látok na elektródach sú exponenciálne úmerné celkovému elektrickému náboju c) Hmotnosti vylúčených látok na elektródach sú nepriamo úmerné celkovému elektrickému náboju OTÁZKY 4. Čo je to galvanický článok ? a) Sústava elektrolytu a 2 chemicky rozličných elektród b) Sústava elektrolytu a 2 chemicky rovnakých elektród c) Sústava elektrolytu a 2 chemicky rozličných elektród a 2 rovnakých elektród OTÁZKY 5. Čo je to korózia ? a) Porušenie vrchnej vrstvy kovu chemickými/ elektrochemickými dejmi b) Porušenie vrchnej vrstvy kovu magnetickými dejmi c) Porušenie vnútornej vrstvy kovu chemickými, elektrochemickými a magnetickými dejmi ZÁVER - ZHRNUTIE Elektrolyt = vodivý roztok/ kvapalina Vedenie el. Prúdu v kvapalinách = voľné katióny a anióny Elektrolytická disociácia = proces pri ktorom vznikajú voľné ióny Elektrolýza = dej pri ktorom vzniká elektrický prúd v kvapaline medzi 2 elektródami pripojenými na zdroj el. Prúd + pozorujeme látkové zmeny 1. Faradayov zákon = hmotnosť vylúčených látok na elektródach je priamo úmerná hmotnosti el. Náboja Faradayova konštanta = 9,65.104 C.mol-1 Galvanický článok = zdroj napätia, skladá sa z elektrolytu a 2 elektród Praktické vylučovanie látok na elektródach = elektrometalurgia, galvanostégia, galvanoplastika Korózia = porušenie povrch kovových predmetov vonkajšími dejmi