Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
0

Как объяснить электрическую проводимость водных растворов электролитов?

Leona-100 [80.4K] 3 месяца назад
2

В водных растворах электролитов (а это многие кислоты и соли, а также щелочи) есть гидратированные ионы - положительно заряженные катионы и отрицательно заряженные анионы, окруженные молекулами воды. В целом любой малый объем раствора электролита должен быть электрически нейтральным (ну, кроме объемов атомных размеров). Поэтому катионы и анионы электрически нейтрализуют друг друга. Опустим теперь в раствор два инертных электрода (например, из платины) и подсоединим их к источнику постоянного тока, напряжение которого можно менять. А в цепь включим чувствительный амперметр. В металле, даже при самых малых напряжениях, через провод сразу бы пошел ток, который бы линейно увеличивался при увеличении напряжения. А в растворе вообще тока при малых напряжениях не будет! Напряжение увеличивается, а тока нет! Дело в том, что электроны не могут на катоде покинуть электрод, войти в раствор и передвигаться в нем, выходя из раствора на анод. Вот ток и не идет. Будем увеличивать напряжение. И в какой-то момент ток пойдет - когда напряжение на электродах превысит потенциал, при котором происходят химические реакции на электродах: электроны с катода начинают восстанавливать катионы в растворе, а на аноде происходит окисление анионов с высвобождением электронов, которые и замыкают внешнюю цепь. В результате раствор в непосредственной близости от катода обедняется катионами, а у анода - обедняется анионами. Однако в любой точке раствора концентрация катионов и анионов должна быть одинаковой. Чтобы восполнить "недостачу", катионы из массы раствора начинают направленно двигаться к катоду, а анионы - к аноду. Что эквивалентно электрической проводимости. Только обеспечивают ее не электроны, а ионы. А их движение в массе электролита по сути представляет собой диффузию. Конечно, всё это упрощенное изложение. Например, окисляться и восстанавливаться на электродах могут не только ионы, но и нейтральные молекулы (например, воды). Но в целом картина электропроводности останется той же.

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация
OpenID