ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ХИМИЧЕСКИХ РАСТВОРАХ. ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА. Выполнила ученица 8 « А » класса Кулиева Динара Руководитель : Иванчук М. А. МАОУ « Гимназия 1» Саратов 2012

ВВЕДЕНИЕ Потребности современного общества в электроэнергии удовлетворяются за счет сети электропередач. Однако в технике и быту постоянно растет число таких приборов, для которых требуются автономные, малогабаритные, легкие и надежные источники тока. Химические источники прочно вошли в нашу жизнь. Они бывают самых разных форм и размеров, но обладают общим свойством – способностью превращать химическую энергию в электрическую. Практический интерес представляет изучение простейших гальванических элементов в лабораторных условиях, выявление закономерности происходящих процессов, а также возможные варианты использования самостоятельно изготовленных химических источников тока в нестандартных ситуациях На основе выше изложенного мы делаем вывод об актуальности темы исследования.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ – ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ Для достижения поставленной цели определены следующие задачи : 1. Проанализировать литературу по теме исследования. 2. Изучить историю развития знаний о химических источниках тока. 3. Провести эксперимент. 4. Разработать рекомендации по использованию химических источников тока.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ УЧЕНИЯ О ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКАХ ТОКА Химическими источниками тока называют устройства, в которых энергия протекающих в нем химических реакций непосредственно превращается в электрическую энергию. До изобретения гальванических элементов единственным источником электричества были электростатические машины. В этих машинах электрический заряд возникает за счет трения. Затем появились индукционные машины, в которых заряды появлялись на вращающихся в противоположные стороны стеклянных дисках и накапливались на двух металлических шарах – разрядниках. Когда напряжение на разрядниках превышает напряжение пробоя воздуха, проскакивает искра, и слышен треск ; аналогичное явление происходит в большом масштабе и при разряде « настоящей » молнии. Однако эти машины не могли давать ток в течение хотя бы нескольких секунд.

Первый химический источник тока был изобретен итальянским ученым Алессандро Вольта в 1800 году. Это был элемент Вольта – сосуд с соленой водой с опущенными в него цинковой и медной пластинками, соединенными проволокой. Затем ученый собрал батарею из этих элементов, которая впоследствии была названа Вольтовым столбом. Это изобретение затем использовали другие ученые в своих исследованиях.

КЛАССИФИКАЦИЯ По возможности или невозможности повторного использования химические источники тока делятся на : Гальванические элементы ( первичные ХИТ ), которые из - за необратимости протекающих в них реакций невозможно перезарядить ; Электрические аккумуляторы ( вторичные ХИТ ) – перезаряжаемые гальванические элементы, которые с помощью внешнего источника тока ( зарядного устройства ) можно перезарядить ; Топливные элементы – устройства, подобные гальваническому элементу, но отличающиеся от него тем, что вещества для электрохимической реакции подаются в него извне, а продукты реакций удаляются из него, что позволяет ему функционировать непрерывно. Следует заметить, что деление элементов на гальванические и аккумуляторы до некоторой степени условное, так как некоторые гальванические элементы, например щелочные батарейки, поддаются перезарядке, но эффективность этого процесса крайне низка.

Оборудование : источник электропитания, амперметр, кювета с медным и цинковым электродами, ключ, стакан с водой, поваренная соль, стеклянная палочка. Цель работы : 1. исследование зависимости электропроводности раствора от его концентрации ; 2. Наблюдение химических реакций в растворе при прохождении через него электрического тока. « НАБЛЮДЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА »

ХОД РАБОТЫ 1. Я собрала экспериментальную установку, изображенную на рисунке.

Я пронаблюдала действие электрического тока в химическом растворе, а именно : Обнаружила появление пузырьков водорода вблизи цинкового электрода Заметила растворение меди на втором электроде и, следовательно, изменение цвета раствора.

ЛИМОН - БАТАРЕЙКА Существует опыт, который каждый может проделать у себя дома. Достаньте медную монету, лимон, оцинкованный гвоздь и медную проволоку. Сожмите лимон, чтобы он стал мягким. Затем сделайте два маленьких разреза и вставьте в них гвоздь и монету, присоединив к ним небольшие кусочки проволоки. Если лизнете проволоку, почувствуете легкий удар током.

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Для изготовления гальванических элементов необходимо два разнородных металла и электролит, куда опускаются электроды из металла. В качестве электролита можно использовать растворы хлорида натрия, медного купороса, а также сырые овощи и фрукты. В роли простейшего гальванического элемента может выступать конструкция, сделанная из подручных средств. Такое устройство может оказаться необходимым в случае, когда нет возможности воспользоваться привычным источником питания. Мощность таких устройств очень мала, но соединив последовательно несколько подобных элементов можно получить необходимое напряжение.