Загальна інформація
Застосування
Схема досліду
Чиста, тобто дистильована, вода не проводить електричного струму або проводить його дуже слабо. Лише додавання й розчинення солей робить воду електропровідною. Дослід має показати, що вода проводить електричний струм. Для цього у воду занурюють два електроди, з'єднані з джерелом напруги та лампочкою розжарення. Якщо між обома електродами є провідне з'єднання, лампочка світиться.
У зв'язку з цим варто звернути увагу на небезпеки, які виникають від поводження з електроприладами у ванній кімнаті. Крім того, за результатами досліду можна, звісно, зробити висновок про кількість розчинених у воді частинок.
Інша інформація (1/2)
Попередні знання
- Має бути відома принципова будова замкненого електричного кола з джерела напруги, вимикача, лампочки розжарення та електродів.
- Щоб матеріал (чи рідина) був електропровідним, він має мати вільно рухомі носії заряду (наприклад, електрони, протони або взагалі будь-які йони).
Принцип
- Вода не проводить електричного струму або майже не проводить, бо вода майже не містить носіїв заряду. Носії заряду виникають унаслідок автопротолізу води
- Оскільки вода проводить недостатньо, щоб змусити лампочку розжарення в цій схемі досліду світитися, до неї додають сіль для ванн (або як варіант кухонну сіль), яка збільшує кількість йонів, а з нею й електропровідність.
Інша інформація (2/2)
Навчальна мета
- Вода теж містить вільно рухомі носії заряду (йони H+ та OH-). Але електропровідність надто мала, щоб пласкою батарейкою змусити лампочку розжарення світитися.
- Додавання солей підвищує електропровідність води.
Завдання
- Два електроди з'єднані електричним колом із джерелом напруги, лампочкою розжарення та вимикачем,
- Спершу електроди опускають у хімічний стакан, наповнений водою, і замикають коло. При цьому перевіряють, чи світиться лампочка розжарення.
- Потім у воді розчиняють сіль для ванн і знову перевіряють електропровідність.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Щодо H- і P-формулювань звертайся до паспорта безпеки відповідної хімічної речовини.
Теорія
У цьому досліді досліджують, чи є вода електропровідною. Для цього збирають електричне коло з джерела напруги, вимикача, лампочки розжарення та двох електродів (занурених у воду). Натисканням вимикача коло замикають і спостерігають, чи світиться лампочка розжарення. При цьому жодних змін не спостерігається, бо вода майже не проводить струму, тож лампочка не загоряється.
Вода хоч і проводить електричний струм, але містить недостатньо носіїв заряду, щоб змусити лампочку розжарення світитися. Додавання солі для ванн збільшує кількість йонів (= носіїв заряду), а з нею й електропровідність.
Завдяки цьому електропровідність помітно зростає, причому вистачає додати 1–2 чайні ложки солі. Сіль розчиняється у воді й утворює йони, здатні проводити струм.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Ламповий патрон E 10 у корпусі комутаційної коробки | 06002-00 | 1 | 2 | Лампи розжарювання, 1,5 В/ 0,15 А, E10, 10 шт. | 06150-03 | 1 | 3 | Вимикач | 06004-00 | 1 | 4 | Касета для батарейок | 06001-00 | 1 | 5 | Плоска батарея, 4,5 В, 3R 12 DIN 40869 | 07496-01 | 1 | 6 | З'єднувальний провідник, 500 мм, червоний | 07361-01 | 4 | 7 | Залізний електрод, d = 8 мм, l = 15 см | 45204-00 | 2 | 8 | Тримач для двох електродів | 45284-01 | 1 | 9 | Підставка для штатива Бунзена, 210x130 мм, h=750 мм | 37694-00 | 1 | 10 | Прямокутний затискач | 37697-00 | 1 | 11 | Мензурка, низька, 400 мл | 46055-00 | 1 | 12 | Ложка-шпатель, сталь, l = 180 мм | 46950-00 | 1 | 13 | Скляний стрижень, l=200 мм, d=5 мм | 40485-03 | 1 |
|---|
Додаткове обладнання
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Кількість |
|---|---|---|
| 1 | Сіль для ванн | 1 |
| 2 | Кухонна сіль | 1 |
Складання та виконання
Складання
В vero eos et accusam et justo
- Установку збирають за рис. 1. Для цього батарейний блок (ліворуч на рис.) з'єднують з електродом і патроном лампи. Патрон лампи (унизу посередині на рис.) з'єднують із вимикачем. Вимикач при цьому стоїть у положенні «вимк.». Вимикач, своєю чергою, з'єднують із другим електродом.
- Хімічний стакан на 400 мл наповнюють приблизно 200 мл води. Стакан ставлять під електроди й опускають тримач електродів так, щоб електроди занурилися в розчин на кілька сантиметрів.
Виконання
- Тепер коло замикають натисканням вимикача
- При цьому перевіряють, чи загоряється лампочка розжарення.
- Приблизно через 10 секунд вимикач знову ставлять у положення «Вимк.».
- Потім ложкою-шпателем додають три ложки солі для ванн (або як варіант кухонної солі) й розчиняють її, помішуючи скляною паличкою
- Тепер коло замикають натисканням вимикача
- При цьому знову перевіряють, чи загоряється лампочка розжарення.
Опрацювання результатів (1/3)
Схема досліду
- Вода проводить електричний струм, бо містить йони як носії заряду. Та оскільки водопровідна вода проводить недостатньо, щоб змусити лампочку розжарення в цій схемі досліду світитися, вдаються до солі для ванн, яка збільшує кількість йонів, а з нею й електропровідність.
- Сіль для ванн спершу можна обґрунтувати як імітацію повної ванни. Пізніше йдеться про те, що «в реальному житті» за 230 В із розетки (порівняно з 4,5 В із пласкої батарейки) вистачає й електропровідності води без солі, тож можуть статися тяжкі нещасні випадки, якщо туди випадково впаде фен або радіоприймач.
Опрацювання результатів (2/3)
Які небезпеки несе струм у ванній кімнаті? Чиста вода ____ проводить електричного струму (електропровідність зумовлена ____ води). Тому електроприлади й вода ніколи не мають стикатися між собою. Але у ванній кімнаті використовують не лише чисту воду, а й ____. Через ці добавки для ванн електропровідність води ____, і вона може стати смертельно небезпечною. Якщо через людське тіло піде електричний струм, це може призвести до ____ порушень роботи м'язів і серцевого ритму.
Опрацювання результатів (3/3)
Питання
Лампочка розжарення світиться