ЭЛЕМЕНТ ВОЛЬТА

МИНИ МАСТЕР-КЛАССЫ
ЭЛЕМЕНТ
ВОЛЬТА
ОПИСАНИЕ:
Во время этих занятий посетители знакомятся
с принципом действия гальванического
элемента (электрической батарейки) и имеют
возможность ее самостоятельно создать из
общедоступных материалов (лимон/ соленый
огурец /кока-кола /лимонная кислота, медная
и цинковая пластинка, кабели, диод/зуммер).
Дополнительно можно получить информацию на
тему электролитической диссоциации, реакции
окисления, ряда активности металлов и ионной
проводимости.
ПРОВЕДЕНИЕ:
1. Мы погружаем пластинку Zn и пластинку Cu
(так, чтобы они находились рядом) в химический
стакан с раствором лимонной кислоты. Мы
проверяем что происходит [на Zn появляются
пузырьки газа; Cu не реагирует].
2. К металлическим пластинкам мы подключаем
провода «крокодилы», черный к цинковой
пластинке [Zn], а красный к медной [Cu]. Провода
соединяем друг с другом. [Пузырьки на Zn
исчезают, одновременно появляются на Cu].
3. К «крокодилам» мы подключаем зуммер,
черный провод к черному, красный к красному
[зуммер жужжит, что свидетельствует о течении
тока межди пластинками].
4. Мы повторяем опыт с огурцом /лимоном/ кокаколой.
ОБЪЯСНЕНИЕ:
После соединения обеих пластинок (электродов)
мы получили элемент, через который проходят
электроны, то есть течет ток. В гальваническом
элементе имеют место следующие реакции:
цинковый анод (отрицательный заряд):
Zn- 2e¯ > Zn² + Cо стандартным электронным
потенциалом ɛ ⁰=-0,76 V
медный катод (положительный заряд):
2H++ 2e¯ > H₂ ↑ Cо стандартным электронным
потенциалом ɛ ° = 0 V
электролитом является лимонная кислота –
С₃H₄ОH(CООH)₃.
В сокращенном виде реакции, проходящие
в элементе мы можем записать следующим
образом:
Zn I C₃H₄ОH(CООH)₃ I Cu
Во время работы гальванического элемента
цинковая пластинка срабатывается вследствие
перехода металлического цинка в раствор в
ионной форме.
Во время реакции возникает избыток электронов
на цинковом электроде, в ту пору как на
медном электроде имеется их недостаток.
Между этими электродами возникает разность
потенциалов, в результате чего возникнает
напряжения в элементе. Электродвижущая сила
гальванического элемента равна:
E = Ek-Ea = 0V-(-0,76V) = 0,76 V