Номер 49.1, страница 177 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 49. Электрический ток. Глава 7. Электрические явления - номер 49.1, страница 177.

49.1 [1229] Металлы и водные растворы солей, кислот и щелочей

являются проводниками электрического тока. Что общего и в чём различия в движении частиц, составляющих эти вещества, при наличии в веществах электрического тока?

Электрический ток как в металлах, так и в водных растворах солей, кислот и щелочей (электролитах) представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц под действием электрического поля. Однако природа этих частиц и процессы, сопровождающие их движение, существенно различаются.

Что общего

Общим для проводников обоих типов является наличие свободных носителей электрического заряда. При создании в проводнике электрического поля эти частицы начинают направленно двигаться, что и является электрическим током. Таким образом, фундаментальный принцип электропроводности — направленное движение заряженных частиц — является общим для всех указанных веществ.

в чём различия

Различия между проводимостью металлов и электролитов заключаются в следующем:

• Природа носителей заряда. В металлах носителями заряда являются свободные электроны ($e^{-}$), которые образуют так называемый "электронный газ" и не связаны с конкретными атомами. Положительные ионы металлов находятся в узлах кристаллической решётки и в переносе тока не участвуют. В растворах электролитов носителями заряда являются ионы — положительно заряженные (катионы) и отрицательно заряженные (анионы), которые образуются при растворении и диссоциации вещества в воде.
• Характер движения частиц. В металлах под действием электрического поля движутся только отрицательно заряженные электроны, причём их движение направлено против вектора напряжённости электрического поля (к положительному полюсу источника тока). В растворах электролитов наблюдается встречное движение ионов двух знаков: катионы движутся к отрицательному электроду (катоду), а анионы — к положительному электроду (аноду).
• Перенос вещества и химические изменения. Прохождение тока через металлы не сопровождается переносом вещества и какими-либо химическими превращениями. Состав металлического проводника остаётся неизменным. Прохождение тока через растворы электролитов, наоборот, связано с переносом вещества (ионов) и сопровождается химическими реакциями на электродах (процессом электролиза). В результате на электродах выделяются новые вещества (металлы, газы), что приводит к изменению химического состава и раствора, и, возможно, электродов.

Ответ: Общим является то, что электрический ток в обоих случаях представляет собой упорядоченное движение свободных заряженных частиц. Различия заключаются в природе этих частиц (в металлах — свободные электроны, в электролитах — положительные и отрицательные ионы), в характере их движения (в металлах движутся только электроны в одном направлении, в электролитах — ионы двух знаков в противоположных направлениях) и в том, что прохождение тока через электролиты, в отличие от металлов, сопровождается переносом вещества и химическими реакциями.