Номер 6, страница 117 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

6. Каково устройство гальванического элемента?

6. Каково устройство гальванического элемента?

Гальванический элемент — это химический источник электрического тока, в котором внутренняя энергия, выделяющаяся при химической реакции, преобразуется непосредственно в электрическую энергию.

Основными компонентами любого гальванического элемента являются:

• Два электрода — это два проводника (чаще всего пластины из разных металлов, например, цинка и меди, или металла и угля), которые служат полюсами источника тока. Электрод, на котором происходит окисление, называется анодом, а электрод, на котором происходит восстановление, — катодом.
• Электролит — это вещество (обычно раствор кислоты, щелочи или соли), которое проводит электрический ток посредством движения ионов. Электроды погружены в электролит.

Принцип действия основан на протекании окислительно-восстановительной реакции. Когда электроды, сделанные из металлов с разной химической активностью, помещают в электролит, между ними начинается химическое взаимодействие.

1. Более активный металл (например, цинк) вступает в реакцию с электролитом. Его атомы окисляются — отдают электроны и превращаются в положительные ионы, которые переходят в раствор. На этом электроде (аноде) накапливается избыток свободных электронов, и он заряжается отрицательно.
2. На втором, менее активном электроде (например, медном), происходит обратный процесс — восстановление. Положительные ионы из электролита (например, ионы водорода или меди) подходят к этому электроду и забирают с него электроны. В результате на этом электроде (катоде) образуется недостаток электронов, и он приобретает положительный заряд.

Вследствие этого разделения зарядов между электродами возникает разность потенциалов (напряжение). Если соединить полюсы элемента проводником (создать внешнюю цепь), то избыточные электроны с отрицательного полюса начнут упорядоченно двигаться по проводнику к положительному полюсу, создавая электрический ток.

Ответ: Гальванический элемент состоит из двух электродов, изготовленных из разных проводящих материалов, и электролита, в который эти электроды погружены. Преобразование химической энергии в электрическую происходит за счет окислительно-восстановительной реакции между электродами и электролитом, что приводит к разделению зарядов и возникновению разности потенциалов между электродами.

7. Что является положительным и отрицательным полюсом?

В гальваническом элементе полюсы определяются характером химических процессов, протекающих на электродах, и возникающим на них электрическим зарядом.

• Отрицательным полюсом является электрод, на котором происходит процесс окисления (отдача электронов атомами электрода). На этом электроде накапливается избыточный отрицательный заряд. В физике этот электрод называют анодом. Во внешней цепи он служит источником электронов.
• Положительным полюсом является электрод, на котором происходит процесс восстановления (присоединение электронов ионами из электролита). На этом электроде возникает недостаток электронов, и он приобретает положительный заряд. В физике этот электрод называют катодом. Во внешней цепи к нему направлен поток электронов.

Таким образом, во внешней электрической цепи электрический ток (упорядоченное движение электронов) направлен от отрицательного полюса к положительному. Внутри самого элемента ток обеспечивается движением ионов в электролите: положительные ионы (катионы) движутся к положительному полюсу (катоду), а отрицательные ионы (анионы) — к отрицательному полюсу (аноду).

Ответ: Отрицательным полюсом является электрод, на котором происходит окисление и накапливается избыток электронов (анод). Положительным полюсом является электрод, на котором происходит восстановление и создается недостаток электронов (катод).