Rryma elektrike në lëngje. Lëvizja e ngarkesave, kationet e anioneve. Rryma elektrike në lëngje - teori, elektrolizë Cilat grimca krijojnë rrymë elektrike në lëngje

Lëngjet që janë përcjellës përfshijnë shkrirjet dhe tretësirat e elektroliteve, d.m.th. kripërat, acidet dhe alkalet.

Kur elektrolitet treten në ujë, molekulat e tyre zbërthehen në jone - disociim elektrolitik. Shkalla e disociimit, d.m.th. fraksioni i molekulave në një lëndë të tretur që janë zbërthyer në jone varet nga temperatura, përqendrimi i tretësirës dhe vetitë elektrike të tretësit. Me rritjen e temperaturës rritet shkalla e disociimit dhe për rrjedhojë rritet përqendrimi i joneve të ngarkuar pozitivisht dhe negativisht. Jonet e shenjave të ndryshme, kur takohen, përsëri mund të bashkohen në molekula neutrale. Ky proces quhet rikombinim. Në kushte konstante, në tretësirë ​​vendoset një ekuilibër dinamik, në të cilin numri i molekulave që zbërthehen në jone për sekondë është i barabartë me numrin e çifteve të joneve që rikombinohen në molekula neutrale në të njëjtën kohë.

Kështu, transportuesit e ngarkesës së lirë në lëngjet përçuese janë jone pozitive dhe negative. Nëse elektrodat e lidhura me një burim rrymë vendosen në një lëng, atëherë këto jone do të fillojnë të lëvizin. Njëra prej elektrodave është e lidhur me polin negativ të burimit aktual - quhet katodë - tjetra është e lidhur me pozitivin - anodë. Kur lidhen me një burim aktual, jonet në një zgjidhje elektrolite, jonet negative fillojnë të lëvizin drejt elektrodës pozitive (anodë), dhe jonet pozitive, përkatësisht, drejt negatives (katodës). Kjo do të thotë, krijohet një rrymë elektrike. Një përçueshmëri e tillë në lëngje quhet jonike, pasi jonet janë bartës të ngarkesës.

Kur rryma kalon përmes tretësirës së elektrolitit në elektroda, lirohet një substancë e lidhur me reaksionet redoks. Në anodë, jonet e ngarkuar negativisht dhurojnë elektronet e tyre shtesë (reaksioni i oksidimit), dhe në katodë, jonet pozitive pranojnë elektronet që mungojnë (reaksioni i reduktimit). Ky proces quhet elektrolizë.

Gjatë elektrolizës, një substancë lëshohet në elektroda. Varësia e masës së substancës së çliruar m nga forca e rrymës, koha e kalimit të rrymës dhe vetë substanca u krijua nga M. Faraday. Ky ligj mund të merret teorikisht. Pra, masa e substancës së çliruar është e barabartë me produktin e masës së një joni m i nga numri i joneve N i që kanë arritur në elektrodë gjatë kohës Dt. Masa e një joni, sipas formulës për sasinë e një substance, është e barabartë me m i \u003d M / N a, ku M është masa molare e substancës, N a është konstanta e Avogadro. Numri i joneve që kanë arritur në elektrodë është N i =Dq/q i, ku Dq është ngarkesa që ka kaluar nëpër elektrolit gjatë kohës Dt (Dq=I*Dt), q i është ngarkesa e jonit, e cila përcaktohet nga valenca e atomit (q i = n*e, ku n është valenca e atomit, e është ngarkesa elementare). Duke zëvendësuar këto formula, marrim se m=M/(neN a)*IDt. Nëse shënojmë me k (faktor proporcionaliteti) =M/(neN a), atëherë kemi m=kIDt. Ky është një shënim matematikor i ligjit të parë të Faradeit, një nga ligjet e elektrolizës. Masa e lëndës së lëshuar në elektrodë gjatë kohës Dt gjatë kalimit të një rryme elektrike është në përpjesëtim me fuqinë e rrymës dhe me këtë interval kohor. Vlera e k quhet ekuivalenti elektrokimik i një lënde të caktuar, i cili numerikisht është i barabartë me masën e substancës që çlirohet në elektroda gjatë transferimit të një ngarkese prej 1 C nga jonet. [k]= 1 kg/C. k = M/(neN a) = 1/F*M/n, ku F është konstanta e Faradeit. F \u003d eN a \u003d 9,65 * 10 4 C / mol. Formula e prejardhur k=(1/F)*(M/n) është ligji i dytë i Faradeit.

Elektroliza përdoret gjerësisht në inxhinieri për qëllime të ndryshme, për shembull, sipërfaqja e një metali është e mbuluar me një shtresë të hollë të një tjetri (nikel, kromim, bakër, etj.). Nëse sigurohet qërimi i mirë i veshjes elektrolitike nga sipërfaqja, mund të merret një kopje e topografisë së sipërfaqes. Ky proces quhet elektroplating. Gjithashtu, duke përdorur elektrolizën, metalet pastrohen nga papastërtitë, për shembull, fletët e trasha të bakrit të parafinuar të marra nga xeherori vendosen në një banjë si anodë. Gjatë elektrolizës, bakri shpërndahet, papastërtitë bien në fund dhe bakri i pastër vendoset në katodë. Me ndihmën e elektrolizës fitohen edhe pllakat e qarkut elektronik. Një model i hollë kompleks i telave lidhës është ngjitur në dielektrik, më pas pllaka vendoset në elektrolit, ku zonat e pambuluara të shtresës së bakrit janë gdhendur larg. Pas kësaj, bojë lahet dhe detajet e mikrocirkut shfaqen në tabelë.

Pothuajse çdo person e di përkufizimin e rrymës elektrike si Megjithatë, e gjithë çështja është se origjina dhe lëvizja e saj në media të ndryshme janë mjaft të ndryshme nga njëra-tjetra. Në veçanti, rryma elektrike në lëngje ka veti disi të ndryshme nga të njëjtët përçues metalikë.

Dallimi kryesor është se rryma në lëngje është lëvizja e joneve të ngarkuara, domethënë atomeve apo edhe molekulave që kanë humbur ose fituar elektrone për ndonjë arsye. Në të njëjtën kohë, një nga treguesit e kësaj lëvizjeje është një ndryshim në vetitë e substancës përmes së cilës kalojnë këto jone. Bazuar në përkufizimin e rrymës elektrike, mund të supozojmë se gjatë dekompozimit, jonet e ngarkuar negativisht do të lëvizin drejt pozitive dhe pozitive, përkundrazi, drejt negative.

Procesi i zbërthimit të molekulave të tretësirës në jone të ngarkuar pozitivë dhe negativë quhet disociim elektrolitik në shkencë. Kështu, një rrymë elektrike në lëngje lind për faktin se, ndryshe nga i njëjti përçues metalik, përbërja dhe vetitë kimike të këtyre lëngjeve ndryshojnë, duke rezultuar në procesin e lëvizjes së joneve të ngarkuara.

Elektricitet në lëngje, origjina e tij, karakteristikat sasiore dhe cilësore ishin një nga problemet kryesore të studiuara nga fizikani i famshëm M. Faraday për një kohë të gjatë. Në veçanti, me ndihmën e eksperimenteve të shumta, ai arriti të vërtetojë se masa e substancës së lëshuar gjatë elektrolizës varet drejtpërdrejt nga sasia e energjisë elektrike dhe koha gjatë së cilës është kryer kjo elektrolizë. Nga çdo arsye tjetër, me përjashtim të llojit të substancës, kjo masë nuk varet.

Përveç kësaj, duke studiuar rrymën në lëngje, Faraday zbuloi eksperimentalisht se e njëjta sasi është e nevojshme për të izoluar një kilogram të çdo substance gjatë elektrolizës.Kjo sasi, e barabartë me 9.65.10 7 k, u quajt numri Faraday.

Ndryshe nga përçuesit metalikë, rryma elektrike në lëngje është e rrethuar, gjë që e ndërlikon shumë lëvizjen e joneve të substancës. Në këtë drejtim, në çdo elektrolit, mund të gjenerohet vetëm një tension i vogël. Në të njëjtën kohë, nëse temperatura e tretësirës rritet, atëherë përçueshmëria e saj rritet dhe fusha rritet.

Elektroliza ka një veçori tjetër interesante. Gjë është se probabiliteti i kalbjes së një molekule të caktuar në jone të ngarkuar pozitivë dhe negativë është sa më i lartë, aq më i madh është numri i molekulave të vetë substancës dhe tretësit. Në të njëjtën kohë, në një moment të caktuar, tretësira bëhet e mbingopur me jone, pas së cilës përçueshmëria e tretësirës fillon të ulet. Kështu, më e forta do të ndodhë në një tretësirë ​​ku përqendrimi i joneve është jashtëzakonisht i ulët, por rryma elektrike në zgjidhje të tilla do të jetë jashtëzakonisht e ulët.

U gjet procesi i elektrolizës aplikim të gjerë në prodhime të ndryshme industriale që lidhen me reaksionet elektrokimike. Ndër më të rëndësishmet prej tyre janë prodhimi i metalit duke përdorur elektrolite, elektroliza e kripërave që përmbajnë klor dhe derivatet e tij, reaksionet redoks, prodhimi i një lënde të tillë të nevojshme si hidrogjeni, lustrimi i sipërfaqes, elektrikimi. Për shembull, në shumë ndërmarrje të inxhinierisë mekanike dhe të prodhimit të instrumenteve, metoda e rafinimit është shumë e zakonshme, që është prodhimi i metalit pa asnjë papastërti të panevojshme.

Origjina e një rryme elektrike (lëvizja e ngarkesave elektrike) përmes një zgjidhjeje ndryshon ndjeshëm nga lëvizja e ngarkesave elektrike përgjatë një përcjellësi metalik.

Dallimi, para së gjithash, është se bartësit e ngarkesës në tretësirë ​​nuk janë elektrone, por jone, d.m.th. vetë atome ose molekula që kanë humbur ose kanë fituar një ose më shumë elektrone.

Natyrisht, kjo lëvizje, në një mënyrë apo tjetër, shoqërohet me një ndryshim në vetitë e vetë substancës.

Konsideroni një qark elektrik, elementi i të cilit është një enë me një zgjidhje të kripës së zakonshme dhe me elektroda të çdo forme të futura në të nga një pjatë. Kur lidhet me një burim energjie, në qark shfaqet një rrymë, e cila është lëvizja e grimcave të rënda të ngarkuara - joneve në tretësirë. Shfaqja e joneve tashmë nënkupton mundësinë e zbërthimit kimik të tretësirës në dy elementë kryesorë - Na dhe Cl. Natriumi, pasi ka humbur një elektron, është një jon i ngarkuar pozitivisht që lëviz drejt një elektrode që është e lidhur me polin negativ të një burimi energjie, një qark elektrik. Klori, pasi ka "uzurpuar" një elektron, është një jon negativ.

Jonet negative të klorit lëvizin drejt elektrodës, e cila është e lidhur me polin pozitiv të furnizimit me energji elektrike. zinxhirë.

Formimi i joneve pozitive dhe negative ndodh për shkak të dekompozimit spontan të një molekule të klorurit të natriumit në një zgjidhje ujore (shpërbërja elektrolitike). Lëvizja e joneve është për shkak të tensionit të aplikuar në elektrodat e zhytura në tretësirë. Pasi kanë arritur elektrodat, jonet marrin ose dhurojnë elektrone, duke formuar përkatësisht molekula Cl dhe Na. Dukuri të ngjashme vërehen në tretësirat e shumë substancave të tjera. Molekulat e këtyre substancave, si molekulat e kripës së tryezës, përbëhen nga jone të ngarkuar në mënyrë të kundërt, në të cilët ato zbërthehen në tretësirë. Numri i molekulave të kalbura, më saktë, numri i joneve, karakterizon rezistencën elektrike të tretësirës.

Theksojmë edhe një herë se origjina e një rryme elektrike përmes një qarku, elementi i të cilit është një tretësirë, shkakton lëvizjen e substancës së këtij elementi të qarkut elektrik dhe, rrjedhimisht, ndryshimin e vetive kimike të tij, ndërsa kur një Rryma elektrike kalon nëpër një përcjellës metalik, nuk ka ndryshime në përcjellës.

Çfarë e përcakton sasinë e substancës që çlirohet gjatë elektrolizës në elektroda? Faraday ishte i pari që iu përgjigj kësaj pyetjeje. Faradei tregoi eksperimentalisht se masa e substancës së çliruar lidhet me forcën e rrymës dhe kohën e rrjedhës së saj t nga relacioni (ligji i Faradeit):

Masa e një lënde të çliruar gjatë elektrolizës së një lënde është drejtpërdrejt proporcionale me sasinë e energjisë elektrike të kaluar nëpër elektrolit dhe nuk varet nga arsye të tjera, përveç llojit të substancës.

Ky model mund të verifikohet në eksperimentet e mëposhtme. Le të derdhim të njëjtin elektrolit në disa banja, por me përqendrime të ndryshme. Le të vendosim elektroda me zona të ndryshme në banjë dhe t'i vendosim ato në banja në distanca të ndryshme. Ne i lidhim të gjitha banjot në seri dhe kalojmë rrymë përmes tyre. Më pas përmes secilës prej banjave, padyshim, do të kalojë e njëjta sasi energjie elektrike. Duke peshuar katodat para dhe pas eksperimentit, zbulojmë se e njëjta sasi e substancës u lëshua në të gjitha katoda. Duke i lidhur të gjitha banjat paralelisht dhe duke kaluar një rrymë nëpër to, mund të bindemi se sasia e substancës që çlirohet në katoda është drejtpërdrejt proporcionale me sasinë e energjisë elektrike që ka kaluar në secilën prej tyre. Së fundi, duke i lidhur banjat me elektrolite të ndryshëm në seri, është e lehtë të përcaktohet se sasia e substancës së çliruar varet nga lloji i kësaj substance.

Vlera që karakterizon varësinë e sasisë së një lënde të lëshuar gjatë elektrolizës nga lloji i saj quhet ekuivalent elektrokimik dhe shënohet me shkronjën k.

Masa e substancës së çliruar gjatë elektrolizës është masa totale e të gjithë joneve të shkarkuara në elektrodë. Duke i nënshtruar kripërat e ndryshme në elektrolizë, mund të përcaktohet në mënyrë eksperimentale sasia e energjisë elektrike që duhet të kalojë përmes elektrolitit në mënyrë që të çlirohet një kilogram - ekuivalenti i një substance të caktuar. Faraday ishte i pari që bëri eksperimente të tilla. Ai zbuloi se çlirimi i një kilogrami - ekuivalenti i çdo substance gjatë elektrolizës kërkon të njëjtën sasi të energjisë elektrike, e barabartë me 9,65 107 k.

Sasia e energjisë elektrike e nevojshme për të lëshuar një kilogram - ekuivalenti i një substance gjatë elektrolizës, quhet numri i Faraday dhe shënohet me shkronjën F:

F = 9,65 107 k.

Në elektrolit, joni është i rrethuar nga molekula tretës (uji) që kanë momente të rëndësishme dipole. Duke ndërvepruar me një jon, molekulat e dipolit kthehen drejt tij me skajet e tyre, të cilat kanë një ngarkesë të kundërt me ngarkesën e jonit, kështu që lëvizja e rregullt e jonit në një fushë elektrike është e vështirë dhe lëvizshmëria e joneve është shumë më e ulët se lëvizshmëria e elektroneve përçuese në metal. Meqenëse përqendrimi i joneve zakonisht nuk është i lartë në krahasim me përqendrimin e elektroneve në një metal, përçueshmëria elektrike e elektroliteve është gjithmonë dukshëm më e vogël se përçueshmëria elektrike e metaleve.

Për shkak të ngrohjes së fortë nga rryma në elektrolite, mund të arrihen vetëm dendësi të parëndësishme të rrymës, d.m.th. tensione të vogla fushe elektrike. Me një rritje të temperaturës së elektrolitit, orientimi i renditur i dipoleve të tretësit përkeqësohet nën ndikimin e rritjes së lëvizjes së rastësishme të molekulave, kështu që lëvozhga e dipolit shkatërrohet pjesërisht, lëvizshmëria e joneve dhe përçueshmëria e rritja e zgjidhjes. Varësia e përçueshmërisë elektrike nga përqendrimi në një temperaturë konstante është komplekse. Nëse shpërbërja është e mundur në çdo proporcion, atëherë në një përqendrim të caktuar, përçueshmëria elektrike ka një maksimum. Arsyeja për këtë është kjo: probabiliteti i zbërthimit të molekulave në jone është proporcional me numrin e molekulave të tretësit dhe numrin e molekulave të substancës së tretur për njësi vëllimi. Por procesi i kundërt është gjithashtu i mundur: (rikombinimi i joneve në molekula), probabiliteti i të cilit është proporcional me katrorin e numrit të çifteve të joneve. Së fundi, përçueshmëria elektrike është proporcionale me numrin e çifteve të joneve për njësi vëllimi. Prandaj, në përqendrime të ulëta, disociimi është i plotë, por numri i përgjithshëm i joneve është i vogël. Në përqendrime shumë të larta, disociimi është i dobët dhe numri i joneve është gjithashtu i vogël. Nëse tretshmëria e një substance është e kufizuar, atëherë zakonisht nuk vërehet një maksimum i përçueshmërisë elektrike. Gjatë ngrirjes, viskoziteti i një tretësire ujore rritet ndjeshëm, lëvizshmëria e joneve zvogëlohet ndjeshëm dhe përçueshmëria elektrike specifike bie një mijë herë. Kur metalet e lëngëta ngurtësohen, lëvizshmëria e elektroneve dhe përçueshmëria elektrike mbeten pothuajse të pandryshuara.

Elektroliza përdoret gjerësisht në industri të ndryshme elektrokimike. Më të rëndësishmet prej tyre janë: prodhimi elektrolitik i metaleve nga tretësirat ujore të kripërave të tyre dhe nga kripërat e tyre të shkrira; elektroliza e kripërave të klorurit; oksidimi dhe reduktimi elektrolitik; prodhimi i hidrogjenit me elektrolizë; elektrik; elektrotip; elektropolizim. Nga rafinimi fitohet një metal i pastër, i çliruar nga papastërtitë. Elektrikimi është veshja e objekteve metalike me një shtresë tjetër metali. Galvanoplasty - marrja e kopjeve metalike nga imazhet reliev të çdo sipërfaqeje. Elektrolizim - nivelim i sipërfaqeve metalike.

Lëngjet sipas shkallës së përçueshmërisë elektrike ndahen në:
dielektrikë (ujë i distiluar),
përçuesit (elektrolitet),
gjysmëpërçuesit (seleni i shkrirë).

Elektrolit

Është një lëng përçues (tretësira e acideve, alkaleve, kripërave dhe kripërave të shkrira).

Disociimi elektrolitik
(shkëputje)

Gjatë shpërbërjes, si rezultat i lëvizjes termike, ndodhin përplasje të molekulave të tretësit dhe molekulave të elektrolitit neutral.
Molekulat ndahen në jone pozitive dhe negative.

Fenomeni i elektrolizës

- shoqëron kalimin e rrymës elektrike nëpër lëng;
- ky është lëshimi në elektroda të substancave të përfshira në elektrolite;
Anionet e ngarkuara pozitivisht priren në katodën negative nën veprimin e një fushe elektrike, dhe kationet e ngarkuara negativisht priren drejt anodës pozitive.
Në anodë, jonet negative dhurojnë elektrone shtesë (reaksion oksidativ)
Në katodë, jonet pozitive fitojnë elektronet që mungojnë (reaksioni i reduktimit).

ligji i elektrolizës

1833 - Faraday

Ligji i elektrolizës përcakton masën e lëndës së lëshuar në elektrodë gjatë elektrolizës gjatë kalimit të një rryme elektrike.

k është ekuivalenti elektrokimik i një substance, numerikisht i barabartë me masën e substancës që çlirohet në elektrodë kur një ngarkesë prej 1 C kalon nëpër elektrolit.
Duke ditur masën e substancës së lëshuar, është e mundur të përcaktohet ngarkesa e elektronit.

Për shembull, shpërbërja e sulfatit të bakrit në ujë.

Përçueshmëria e elektroliteve, aftësia e elektroliteve për të përcjellë një rrymë elektrike kur aplikohet një tension elektrik. Bartësit aktualë janë jonet e ngarkuar pozitivisht dhe negativisht - kationet dhe anionet që ekzistojnë në tretësirë ​​për shkak të disociimit elektrolitik. Përçueshmëria elektrike jonike e elektroliteve, në ndryshim nga përçueshmëria elektronike karakteristike e metaleve, shoqërohet me kalimin e lëndës në elektroda me formimin e të rejave pranë tyre. komponimet kimike. Përçueshmëria totale (totale) përbëhet nga përçueshmëria e kationeve dhe anioneve, të cilat, nën veprimin e një fushe elektrike të jashtme, lëvizin në drejtime të kundërta. Pjesa e sasisë totale të energjisë elektrike të bartur nga jonet individuale quhet numra transferues, shuma e të cilave për të gjitha llojet e joneve të përfshira në transferim është e barabartë me një.

Gjysmëpërçues

Silikoni monokristalor - materiali gjysmëpërçues më i përdorur sot në industri

Gjysmëpërçues- një material që, për nga përçueshmëria e tij, zë një pozicion të ndërmjetëm midis përçuesve dhe dielektrikëve dhe ndryshon nga përçuesit në një varësi të fortë të përçueshmërisë nga përqendrimi, temperatura dhe ekspozimi i papastërtive lloje te ndryshme rrezatimi. Vetia kryesore e një gjysmëpërçuesi është rritja e përçueshmërisë elektrike me rritjen e temperaturës.

Gjysmëpërçuesit janë substanca, hendeku i brezit të të cilëve është në rendin e disa elektron volt (eV). Për shembull, një diamant mund të klasifikohet si gjysmëpërçues me boshllëk të gjerë, dhe arsenid indium - për boshllëk i ngushtë. Gjysmëpërçuesit përfshijnë shumë elementë kimikë (germanium, silikon, selen, telur, arsenik dhe të tjerë), një numër të madh lidhjesh dhe përbërjesh kimike (arsenidi i galiumit, etj.). Pothuajse të gjitha substancat inorganike të botës rreth nesh janë gjysmëpërçues. Gjysmëpërçuesi më i zakonshëm në natyrë është silikoni, i cili përbën pothuajse 30% të kores së tokës.

Në varësi të faktit nëse atomi i papastërtisë dhuron ose kap një elektron, atomet e papastërtive quhen atome dhuruese ose pranuese. Natyra e një papastërtie mund të ndryshojë në varësi të cilit atom të rrjetës kristalore zëvendëson, në cilin plan kristalografik është i ngulitur.

Përçueshmëria e gjysmëpërçuesve varet shumë nga temperatura. Pranë temperaturës së zeros absolute, gjysmëpërçuesit kanë vetitë e dielektrikëve.

Mekanizmi i përcjelljes elektrike[redakto | redakto tekstin wiki]

Gjysmëpërçuesit karakterizohen si nga vetitë e përçuesve ashtu edhe nga dielektrikët. Në kristalet gjysmëpërçuese, atomet krijojnë lidhje kovalente (d.m.th., një elektron në një kristal silikoni, si diamanti, është i lidhur nga dy atome), elektronet kanë nevojë për një nivel energjie të brendshme për t'u çliruar nga një atom (1,76 10 −19 J kundrejt 11,2 10 −19 J, që karakterizon ndryshimin midis gjysmëpërçuesve dhe dielektrikëve). Kjo energji shfaqet në to kur temperatura rritet (për shembull, në temperaturën e dhomës, niveli i energjisë i lëvizjes termike të atomeve është 0,4 10 −19 J), dhe elektronet individuale marrin energji për t'u shkëputur nga bërthama. Me rritjen e temperaturës, numri i elektroneve dhe vrimave të lira rritet, prandaj, në një gjysmëpërçues që nuk përmban papastërti, rezistenca elektrike zvogëlohet. Në mënyrë konvencionale pranohet të konsiderohen si gjysmëpërçues elementë me një energji të lidhjes së elektroneve më pak se 1.5-2 eV. Mekanizmi i përçueshmërisë së vrimave elektronike manifestohet në gjysmëpërçuesit e brendshëm (domethënë pa papastërti). Ajo quhet përçueshmëri elektrike e brendshme e gjysmëpërçuesve.

Vrima[redakto | redakto tekstin wiki]

Artikulli kryesor:Vrima

Kur lidhja midis elektronit dhe bërthamës prishet, një hapësirë ​​e lirë shfaqet në shtresën elektronike të atomit. Kjo shkakton transferimin e një elektroni nga një atom tjetër në një atom me hapësirë ​​të lirë. Atomi, nga i cili ka kaluar elektroni, hyn në një elektron tjetër nga një atom tjetër, etj. Ky proces përcaktohet nga lidhjet kovalente të atomeve. Kështu, ekziston një lëvizje e një ngarkese pozitive pa lëvizur vetë atomin. Kjo ngarkesë pozitive e kushtëzuar quhet vrimë.

Një fushë magnetike

Një fushë magnetike- një fushë force që vepron në ngarkesat elektrike lëvizëse dhe mbi trupat me moment magnetik, pavarësisht nga gjendja e lëvizjes së tyre; elektrokomponent magnetik fushë magnetike.

Fusha magnetike mund të krijohet nga rryma e grimcave të ngarkuara dhe/ose momentet magnetike të elektroneve në atome (dhe momentet magnetike të grimcave të tjera, e cila zakonisht manifestohet në një masë shumë më të vogël) (magnetet e përhershme).

Përveç kësaj, ajo lind si rezultat i një ndryshimi në kohë të fushës elektrike.

Karakteristika kryesore e fuqisë së fushës magnetike është vektor i induksionit magnetik (vektori i induksionit të fushës magnetike) . Nga pikëpamja matematikore - fushë vektoriale që përcakton dhe specifikon konceptin fizik të një fushe magnetike. Shpesh vektori i induksionit magnetik quhet thjesht një fushë magnetike për shkurtësi (megjithëse ky ndoshta nuk është përdorimi më i rreptë i termit).

Një karakteristikë tjetër themelore e fushës magnetike (induksioni magnetik alternativ dhe i lidhur ngushtë me të, praktikisht i barabartë me të në vlerë fizike) është potenciali vektorial .

Burimet e fushës magnetike[redakto | redakto tekstin wiki]

Fusha magnetike krijohet (gjenerohet) nga rryma e grimcave të ngarkuara, ose nga një fushë elektrike që ndryshon në kohë, ose nga momentet magnetike të brendshme të grimcave (këto të fundit, për hir të uniformitetit të figurës, mund të reduktohen zyrtarisht ndaj rrymave elektrike

Uji si një tretës universal.. Tretësira ujore.. Shpërndarja elektrolitike.. Elektroliti.. Elektrolite të dobët dhe të fortë.. Bartës të ngarkesave elektrike në lëngje.. Jone pozitive dhe negative.. Elektroliza.. Shkrihet.. Natyra e rrymës elektrike në shkrirje..

Një nga kushtet për shfaqjen e një rryme elektrike është prania e ngarkesave të lira të afta të lëvizin nën ndikimin e një fushe elektrike. Ne folëm për natyrën e rrymës elektrike në metale dhe.
Në këtë mësim, ne do të përpiqemi të kuptojmë cilat grimca bartin ngarkesë elektrike në lëngje dhe shkrihen.

Uji si një tretës universal

Siç e dimë, uji i distiluar nuk përmban bartës të ngarkesës dhe për këtë arsye nuk përcjell rrymë elektrike, domethënë është një dielektrik. Sidoqoftë, prania e ndonjë papastërtie tashmë e bën ujin një përcjellës mjaft të mirë.
Uji ka një aftësi fenomenale për të tretur pothuajse të gjithë elementët kimikë në vetvete. Kur substanca të ndryshme (acide, alkale, baza, kripëra etj.) treten në ujë, tretësira bëhet përcjellëse për shkak të zbërthimit të molekulave të substancës në jone. Ky fenomen quhet disociim elektrolitik, dhe vetë tretësira është një elektrolit i aftë të përçojë një rrymë elektrike. Të gjitha pellgjet ujore në Tokë janë, në një masë më të madhe ose më të vogël, elektrolite natyrore.

Oqeani botëror është një zgjidhje e joneve të pothuajse të gjithë elementëve të tabelës periodike.

Lëngu gastrik, gjaku, limfat, të gjitha lëngjet në trupin e njeriut janë elektrolite. Të gjitha kafshët dhe bimët gjithashtu përbëhen kryesisht nga elektrolite.

Sipas shkallës së disociimit dallohen elektrolite të dobët dhe të fortë. Uji është një elektrolit i dobët, dhe shumica e acideve inorganike janë elektrolite të forta. Elektrolitet quhen edhe përcjellës të llojit të dytë.

Bartësit e ngarkesave elektrike në një lëng

Kur treten në ujë (ose lëng tjetër) të substancave të ndryshme, ato dekompozohen në jone.
Për shembull, kripa e zakonshme e tryezës NaCl (klorur natriumi) në ujë ndahet në jone pozitive të natriumit (Na +) dhe jone të klorurit negativ (Cl -). Nëse dy polet në elektrolitin që rezulton janë në potenciale të ndryshme, atëherë jonet negative lëvizin drejt polit pozitiv ndërsa jonet pozitive drejt polit negativ.

Kështu, rryma elektrike në një lëng përbëhet nga rrjedha të joneve pozitive dhe negative të drejtuara drejt njëri-tjetrit.

Ndërsa uji absolutisht i pastër është një izolues, uji që përmban edhe papastërti të vogla (natyrale ose të futura nga jashtë) të lëndës së jonizuar është një përcjellës i rrymës elektrike.

Elektroliza

Meqenëse jonet pozitive dhe negative të substancës së tretur lëvizin në drejtime të ndryshme nën ndikimin e fushës elektrike, substanca gradualisht ndahet në dy pjesë.

Kjo ndarje e materies në elementët e saj përbërës quhet elektrolizë.

Elektrolitët përdoren në elektrokimi, në burimet e rrymës kimike (qelizat galvanike dhe bateritë), në proceset e prodhimit të pllakave dhe teknologji të tjera të bazuara në lëvizjen e ngarkesave elektrike në lëngje nën ndikimin e një fushe elektrike.

shkrihet

Shpërbërja e një substance është e mundur pa pjesëmarrjen e ujit. Mjaft për të shkrirë kristalet përbërje kimike substancave dhe të marrë një shkrihet. Shkrirjet e materies, si elektrolitet ujore, janë përcjellës të llojit të dytë, dhe për këtë arsye ato mund të quhen elektrolite. Rryma elektrike në shkrirjet ka të njëjtën natyrë si rryma në elektrolitet ujore - këto janë rrjedha të kundërta të joneve pozitive dhe negative.

Duke përdorur shkrirjet, në metalurgji, alumini fitohet elektrolitikisht nga alumini. Një rrymë elektrike kalon përmes oksidit të aluminit dhe gjatë elektrolizës, alumini i pastër grumbullohet në njërën nga elektroda (katodë). Ky është një proces shumë energjik, i cili, për sa i përket konsumit të energjisë, i ngjan dekompozimit të ujit në hidrogjen dhe oksigjen duke përdorur rrymën elektrike.

Në dyqanin e elektrolizës së aluminit