Roztok, který dokáže přenášet iontové náboje roztokem, se nazývá elektricky vodivý roztok. Pokud se sůl rozpouští ve vodě, pak studujme, že slaná voda vede elektřinu.
Slaná voda je dobrým vodičem elektřiny. Vedení je možné ve slané vodě v důsledku porušení iontové vazby soli. Když se určité látky rozpouštějí ve vodě a mohou vést elektrický proud, nazývají se elektrolyty.
Slanou vodu lze považovat za elektrolyt. Pojďme se prostřednictvím tohoto příspěvku dozvědět některá fakta týkající se vedení elektřiny ve slané vodě.
Proč slaná voda vede elektrický proud?
Sůl není nic jiného než chlorid sodný. Po rozpuštění ve vodě se chlorid sodný rozkládá na sodík a chloridové ionty. Pojďme se dozvědět o slané vodě, která vede elektrický proud.
Když se sůl rozpustí ve vodě, oddělí odpovídající kationt a aniont z krystalu chloridu sodného a nechá se pohybovat pod vlivem vody. Volný pohyb iontů může nést náboje pro vedení elektřiny.
Jak slaná voda vede elektrický proud?
Vodivost v jakémkoli roztoku je možná díky mobilním iontům. Vysvětleme, jak dochází k elektrické vodivosti v roztoku slané vody.
Elektrická vodivost slané vody se řídí principem přitažlivosti mezi opačnými náboji. Když se sůl rozpustí ve vodě, vodík působí jako kladný pól a přitahuje ionty chloru. Kyslík působí jako záporný terminál a přitahuje sodíkové ionty, což vede k elektrickému vedení.
K vytvoření stabilní iontové sloučeniny musí atom sodíku darovat elektron chloru. Sodík se tedy skládá z kladnějších nábojů, vzdáním se elektronu a přijetím elektronu ze sodíku se chloridový iont stává záporně nabitým iontem.
Proč slaná voda vede elektřinu, ale sůl ne?
Základní podmínkou elektrické vodivosti je, že musí proudit elektrony. Zaměřme se na důvod, proč sůl není elektrický vodič.
V pevném stavu soli jsou její ionty drženy pevně pohromadě silnou elektrostatickou silou. Tyto ionty jsou pevně uzamčeny v mřížkové struktuře, takže náboje se nemohou volně pohybovat, aby vedly proud. Když se sůl rozpustí ve vodě, síla držící ionty slábne, což způsobí pohyb nábojů.
Co se stane, když elektřina prochází slanou vodou?
Proces přenosu elektřiny do roztoku pro vedení se nazývá elektrolýza. Zvažte scénář průchodu elektřiny slanou vodou.
Když se elektřina přenese do roztoku slané vody, vznikne hydroxid sodný spojením s molekulami OH vody. Tím se uvolňuje plynný vodík a chlór. Reakce slané vody při průchodu elektřiny
Když elektřina prochází elektrodou, plynný vodík se odděluje od vody a shromažďuje se kolem katody, zatímco na konci anody se shromažďují drobné bublinky a plynný chlór. Hydroxylové a sodné ionty se spojí za vzniku hydroxidu sodného, který zůstává v roztoku.
Je slaná voda vodivější než sladká voda?
Sladká voda se skládá z některých rozpuštěných anorganických sloučenin a obsahuje nejmenší množství vodivých iontů. Zaměřme se na vodivost sladké vody.
Slaná voda je vodivější než sladká voda díky rozpouštění iontů. Pro vedení elektřiny musí roztok obsahovat volné ionty. Sladká voda nemá žádné pohyblivé ionty, zatímco slaná voda má pohyblivější elektrony.
Dalším důvodem větší vodivosti ve slané vodě je to, že vodivost je také ovlivněna kyselou a zásaditou povahou molekul. Slaná voda je o něco hustší než sladká a zásaditá voda.
Vede ionizovaná voda elektrický proud?
Když se nějaké minerály rozpustí ve vodě, rozloží se na odpovídající anionty a kationt se nazývá ionizovaná voda. Ukažme si vodivost v ionizované vodě.
Ionizovaná voda se skládá z velkého množství mobilních iontů, takže ionizovaná voda může vést elektřinu. Když se určité iontové sloučeniny rozpustí, voda a její odpovídající ionty se ze sloučeniny uvolní a mají tendenci se volně pohybovat. Čistý pohyb těchto mobilních iontů způsobuje elektrické vedení.
Například běžná voda může být mírně vodivá pro elektřinu kvůli několika rozpuštěným minerálům a solím. Mezitím je mořská voda vodivější, protože obsahuje obrovské množství kovových iontů.
Proč je slaná voda lepším vodičem elektřiny než sladká voda?
Vodivost elektřiny v jakémkoli vodném roztoku je způsobena přítomností mobilních iontů. Jmenujme příčinu nižší elektrické vodivosti ve sladké vodě.
Ačkoli sladká voda obsahuje některé ionty kovů a solí, je zde méně mobilních iontů, které zajišťují vodivost než ve sladké vodě. Průtok nábojů v roztoku je ve sladké vodě nemožný. Slaná voda je tedy lepší vodič než sladká voda.
Čistá nebo destilovaná voda nevede elektřinu kvůli nedostatku pohyblivých iontů, které by umožnily vedení.
Udržuje slaná voda elektrický náboj?
Náboj ve slané vodě je podobný náboji, který nesou balónky třené o vlasy. Pojďme pochopit schopnost slané vody držet elektrické náboje.
Slaná voda pojme elektrický náboj. Sůl rozpuštěná ve vodě má tendenci narušit vazbu za vzniku odpovídajících sodných a chloridových iontů a volně plavat. Sodík, kterému chybí jeden elektron, má kladný náboj. Iont chloru, který má navíc elektron, nese záporný náboj.
Závěr:
Slaná voda je ionizovaná voda díky rozpuštěným iontům odpovídajícího chloridu sodného. Slaná voda tedy může vést elektřinu díky pohyblivosti delokalizovaných iontů chloridu sodného.
Vědci poprvé sledovali, jak jedna molekula vody přenáší protony ke svému „sousedovi“, a odhalili tajemství, proč voda prochází proudem, zatímco jiné jí podobné látky tuto vlastnost nemají.
MOSKVA 2. prosince – RIA Novosti. Podle článku publikovaného v časopise Science vědci poprvé sledovali, jak jedna molekula vody přenáší protony ke svému „sousedovi“, a odhalili tajemství, proč voda prochází proudem, zatímco jiné jí podobné látky ne.
„Když proud prochází vodou, atomy kyslíku se téměř nemusí pohybovat. Tento proces lze přirovnat ke slavné Newtonově „kolébce“, sadě zavěšených koulí seřazených v řadě. Pokud jeden z nich zvednete a trefíte s ním čáru, pohnou se pouze koncové koule a zbytek zůstane stát,“ říká Mark Johnson z Yale University (USA).
Destilovaná voda, stejně jako mnoho dalších látek sestávajících ze dvou nekovových prvků, je izolantem, který téměř nepropouští elektrický proud. Pokud ale do vody přidáte i velmi malý počet iontů, její elektrická vodivost prudce vzroste a stane se z ní plnohodnotný vodič. O tom, proč voda vede proud, se vědci přou už více než dvě století.
Na počátku 19. století navrhl německý chemik Theodor Grotthus teorii, která vysvětlovala, proč voda procházela proudem sama sebou a proč ji elektřina mohla rozložit na vodík a kyslík. Věřil, že molekuly vody mohou zachytit extra protony a přenést je mezi sebou, jako obušek ve štafetovém běhu, díky tvorbě nových vodíkových a kovalentních vazeb a jejich rychlému rozpadu.
Jak říká Johnson, až dosud nikdo nevěděl, jak přesně taková „štafetová rasa“ probíhá a jak vypadají molekuly vody zapojené do výměny protonů, protože je extrémně obtížné tento proces sledovat kvůli jeho pomíjivosti a extrémně malému rozsahu. na kterém k této reakci dochází.
Chemici z Yale dokázali tento problém vyřešit zjištěním, že takové reakce se zpomalí a stanou se viditelnými pro přístroje, když jsou splněny dvě podmínky – ochlazení malého počtu molekul vody téměř na absolutní nulu a použití pouze „těžké“ vody – molekul skládajících se z běžného kyslíku. a deuterium, těžký izotop vodíku.
Osvětlením takových molekul infračervenými laserovými paprsky a pozorováním změn v jejich spektru byli vědci schopni vidět, jak se volné ionty deuteria připojují k těžké vodě a jak „skákají“ na molekulu vedle ní.
Jak tato pozorování ukázala, k takové výměně nedochází mezi jednotlivými molekulami vody, ale mezi zvláštními „kolektivy“ jejich molekul, které kombinují čtyři molekuly H2O. To obecně potvrzuje to, co vědci dříve tušili na základě počítačových výpočtů, ale nedokázali to v praxi prokázat.
Další studium tohoto procesu, doufají chemici z Yale, pomůže odhalit další záhady vody, včetně jejího neobvykle vysokého povrchového napětí, a pochopí, jak tento transport protonů ovlivňuje fungování našich těl a dalších živých tvorů.
