Химия Школьный химический эксперимент Проводимость веществ (как определить)

Проводимость веществ (как определить)

Определение электрической проводимости веществ

Проводимость веществ

Демонстрация электрической проводимости растворов и твердых веществ. Для постановки этих опытов чаще всего используют самодельные приборы, которые включают в сеть с напряжением 127 В или 220 В.

Однако при проведении опытов с растворами электролитов в открытых сосудах можно использовать напряжение не более 12 В.

Это требование ограничивает применение различных вариантов самодельных приборов для демонстрации электрической проводимости веществ.

А также выпускаемого промышленностью «Набора для опытов по химии с электрическим током» , который комплектуют лампой-индикатором на 36, 42 В.

Чтобы использовать напряжение 42 В для нормального свечения лампочки, следует сосуд с электролитом закрыть полиэтиленовой крышкой с отверстиями для электродов.

Подключение прибора к источнику тока осуществляют лишь после монтажа всей установки.

Прибор для определения проводимости

Проверить проводимость веществ собирают соответствующую установку (рис. 2). В крышку ввинчивают стержень 2, на котором закрепляют панель с электродами 4.

Последние опускают в стакан с исследуемым раствором и закрытой крышкой 6. В штекерные гнезда 7 вставляют электрическую лампочку 8.

Подключают прибор к источнику тока с напряжением 42 В и наблюдают за свечением лампы.

Установка для определения электрической проводимости веществВ данном приборе можно также провести опыт по сравнению электрической проводимости концентрированного и разбавленного растворов уксусной кислоты.

Для этой цели используют электроды, представляющие собой угольные пластинки, соединенные с металлическими стержнями.

Металлическая часть этих электродов изолирована.

Таким образом, поверхность соприкосновения электродов с раствором электролита остается постоянной при увеличении его объема в случае разбавления.

Такая конструкция электродов позволяет избежать часто встречающуюся ошибку: яркость свечения лампы зависит не только от разбавления раствора, но и от площади соприкосновения электродов с электролитом.

Рис. 2.  Установка для определения электрической проводимости веществ:

1— крышка прибора, 2 — стержень, 3 — панель, 4 — электрод, 5 — стакан с раствором электролита, 6 — крышка для стакана, 7 — штекерные гнезда, 8 — электрическая лампочка.

Электрическая лампочка является приблизительным индикатором. Более точные измерения могут быть выполнены с помощью шкальных приборов.

Такая установка показана на рисунке 2. В качестве индикатора вместо электрической лампочки использован демонстрационный вольтметр с гальванометром 1 со сменной шкалой на 15 В.

Установку монтируют из деталей «Набора для опытов по химии с электрическим током».

Электроды на панели 2 соединяют с источником тока 3 и вольтметром с гальванометром 1 в строгом соответствии с рисунком.

При отсутствии промышленного прибора можно использовать указатели электрической проводимости, описание которых дано в методической литературе.

Установка для определения электрической проводимости расплава стеклаРис. 3. Установка для определения электрической проводимости расплава стекла.

При погружении электродов в растворы электролитов лампочка загорается, а стрелка амперметра отклоняется в зависимости от силы электролита, его концентрации.

С помощью указателя (индикатора) электрической проводимости можно в короткое время сделать определения для нескольких твердых веществ, растворов и расплавов (для этого используют легкоплавкую соль, например нитрат натрия с температурой плавления 330°С, смесь нитратов натрия и калия).

Электрическую проводимость расплавов убедительно и наглядно можно продемонстрировать на опыте со стеклом, впервые предложенном Ю. В. Плетнером.

При обычной температуре стекло не проводит электрический ток, в расплавленном и даже только в размягченном состоянии проводит.

В этом можно убедиться по загоранию электрической лампочки.

Для демонстрации опыта собирают установку, изображенную на рисунке 3.

Вывод

Эксперименты по определению электрической проводимости веществ играют важную роль в изучении основных принципов электрохимии.

Использование самодельных приборов, а также специализированных наборов для опытов позволяет наглядно демонстрировать, как различные растворы и твердые вещества проводят электрический ток.

Сравнение проводимости разбавленных и концентрированных растворов, наглядное отображение изменений при погружении электродов в электролит.

А также наблюдение за яркостью лампочки или отклонением стрелки амперметра — все это дает возможность глубже понять физические свойства исследуемых веществ.

Опыт с расплавленным стеклом, в частности, подчеркивает удивительную природу материалов, которая изменяется под воздействием температуры.

Эти эксперименты не только развивают интерес к химии, но и формируют навыки критического мышления и научного подхода.

Таким образом, изучение проводимости веществ становится захватывающим и познавательным процессом, открывающим новые горизонты для дальнейших научных открытий.

Топовые страницы