Fizyka dla klas X (1954).pdf

(35789 KB) Pobierz
BRONISŁAW BURAS i JAN EHRENFEUCHT
FIZYK
DLA KLASY X
WARSZAWA
1954
.NYCH
PAŃSTWOWE ZAKŁADY WYDAWNICTW ' ZKOL?
R e d a k to r odpow iedzialny
B. S IK O R S K A
Ilu stra cje w ykonał
E. J A K U B O W S K I
K siążko zatw ierdzona pism em M inisterstw a Oświa­
ty nr O c -i7/11/54 z dnia ¿6 kw ietnia 1954 r.
na rok szkolny 1954/55
4 H .S z .u n til.E n d .o f.T !
P a ń s tw o w e
Z a k ła d y
W y d a w n ic tw
S z k o l n y c h — W arszaw a 1954
W ydanie p ią te zm ienione
N akład 65 0 0 0 + 1 8 0 e jz .
A rk u sz y : d ru k . 18,375; w yd. 14,67
la p i e r 6 1 X 8 6 cm , 60 g, kl. V II
Cena książ-ki 6,35 zl
O ddano do składan ia 8 V 1954 r.
P odpisano do d ru k u 24 V 1954 r.
D ruk ukończono w czerwcu 1954 r.
Zam . nr 8503/A 376; za rz . n r 2014
E-5-15110
/
S k ład : Zakl. G raf. P Z W S w B ydgoszczy, ul. G eneralissim usa S talin a 1
D ru k : R SW „ P r a s a “ — Z akład iSr 2
E L E K T R Y C Z N O
S___ C
R O Z D Z IA Ł I
ELEKTROCHEMIA
§ 1 . Zjawisko elektrolizy
Pamiętamy, że prąd elektryczny może wywoływać reakcje che­
miczne. Zjawisko takie możemy wywołać przepuszczając prąd
elektryczny przez roztwór soli, kwasu lub zasady. Stwierdzono
też, że zjawiska chemiczne zachodzą również przy przejściu prądu
przez stopione (w wysokiej temperaturze) sole, kwasy i zasady.
Ogólnie
O
zjawisko przemian chemicznych towarzyszących przepły­
wowi prądu elektrycznego nazywamy e le k tro liz ą , a sub­
stancje, w których zachodzą te przemiany chemiczne pod­
czas przejścia przez nie prądu, nazywamy e le k tr o lita m i.
Tak więc elektrolitem jest roztwór siarczasu miedzi (nie
siarczan miedzi, lecz jego ro ztw ó r), roztwór kwasu siarkowego,
roztwór wodorotlenku sodowego, stopiony wodorotlenek sodowy,
stopiony chlorek magnezu itd.
Przewodniki zanurzone w elektrolicie i doprowadzające do
niego prąd elektryczny nazywamy e le k tro d a m i. Elek­
trodę połączoną z dodatnim biegunem źródła prądu na­
zywamy an o d ą, z ujemnym — k a to d ą .
Rysunek I przedstawia dobrze znane z kursu szkoły pod­
stawowej doświadczenie nad elektrolizą siarczanu miedzi.
Na podstawie licznych doświadczeń stwierdzono, że na ka­
todzie wydzielają się nie ta le i w
rodór, na anodzie zaś — tle n .
1*
3
Ponadto do anody zmierzają r e s z ty kw asow e oraz g ru p a
OH. Te ostatnie nie wydzielają się oczywiście w stanie wolnym,
ale reagują z substancją anody lub też z elektrolitem, o czym
będzie mowa w § 2.
+
katoda
R y s. 1
Zjawisko elektrolizy możemy łatwo wyjaśnić, jeżeli przy­
pomnimy sobie wiadomości z chemii o zachowaniu się cząsteczek
ciał rozpuszczonych w wodzie. Woda działa w szczególny spo­
sób na cząsteczki soli, kwasów i zasad. Cząsteczki te rozpadają
się pod wpływem wody na mniejsze części, zwane j o n a m i 1).
Pomimo że cząsteczka była elektrycznie obojętna, jony są na-
elektryzowane. Jedne mają niedobór elektronów, czyli są na-
elektryzowane dodatnio, drugie mają ich nadmiar, są więc naelek
tryzowane ujemnie.
Jony o naboju dodatnim nazywamy k a tio n a m i, naładowa­
ne ujemnie — a n io n a m i.
Rozważmy np. roztwór chlorowodoru, czyli kwas solny.
Cząsteczki HC1 rozpadają się pod wpływem wody na dodatnie
jony wodoru, które oznaczamy H +, i ujemne jony chloru Cl~.*
)
*) P ierw szy m u czonym , k tó r y p o staw ił w r. 1887 hip o tezę, że cząsteczk i
kw asów , z a sad i soli w ro ztw o rach w o d n y ch ro z p a d a ją się n a jo n y , b y ł
szw edzki fizy k o ch em ik S v a n to A rrh en iu s (1859— 1927).
Jony te poruszają się, podobnie jak cząsteczki cieczyl) i przy
spotkaniu mogą się z powrotem połączyć w obojętną cząsteczkę,
która za chwilę znów się rozpadnie. W roztworze ustala się pewna
równowaga. W danej chwili zawsze jest pewna liczba cząsteczek
R y s. 2
obojętnych oraz pewna liczba jonów (rys. 2 —na rysunku tym
nie uwzględniono cząsteczek wody). W jednostce czasu tyle
samo cząsteczek rozpada się, ile powstaje nowych wskutek po­
łączenia się jonów w cząsteczki.
Na niektórych jonach spotykamy naboje 2,, 3, 4 i więcej
razy większe niż na jonach wodoru
lub chloru (patrz tip. rys. 3). Liczba
___ _ __ ___ _
ta równa się wartościowości chemicz­
nej danego jonu. Nigdy natomiast
nie spotykamy jonów, które by miały
nabój mniejszy niż nabój jonu wo­
dorowego. Nie spotykamy też jonów
o naboju nie będącym całkowitą
wielokrotnością naboju jonu wodo­
rowego. Nasuwa się przeto wniosek,
że jon wodoru lub chloru ma naj­
mniejszy, niepodzielny nabój. Bada­
nia naukowe potwierdziły ten wnio­
sek i wykazały, że nabój dodatni
R y s .
3*
)
*) P rzy p o m in acie sobie zapew ne teo rię k in e ty czn o -m o lek u larn ą cieczy.
Zgłoś jeśli naruszono regulamin