Номер 3, страница 200 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 7. Электрический ток. Параграф 49. Источники тока. Задание 44 - номер 3, страница 200.

Условие.

3. Как вы думаете, что произойдёт, если в элементе Вольта цинковую пластинку заменить второй медной?

Решение.

Для возникновения электрического тока в гальваническом элементе, каким является элемент Вольта, необходимо наличие двух электродов из разных металлов (или других проводников с разной электрохимической активностью), помещенных в электролит. Разность электрохимических потенциалов между этими металлами создает электродвижущую силу (ЭДС), которая и приводит в движение заряженные частицы, создавая ток.

В классическом элементе Вольта используются цинковая и медная пластины. Цинк ($Zn$) является более активным металлом по сравнению с медью ($Cu$). В растворе электролита (например, серной кислоты $H_2SO_4$) цинк окисляется, отдавая электроны, и становится отрицательным электродом (анодом):
$Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-$
Медь становится положительным электродом (катодом), на котором происходит процесс восстановления (например, ионов водорода):
$2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2$
Именно разность потенциалов между цинком и медью заставляет электроны двигаться по внешней цепи от цинка к меди.

Если заменить цинковую пластину второй медной, то система будет состоять из двух одинаковых медных электродов, погруженных в один и тот же электролит. Поскольку электроды идентичны, разность потенциалов между ними будет равна нулю. Электродвижущая сила (ЭДС) такой ячейки будет нулевой:
$ЭДС = \phi_{катод} - \phi_{анод} = \phi_{Cu} - \phi_{Cu} = 0$
Без разности потенциалов не будет направленного движения электронов, а значит, электрический ток во внешней цепи не возникнет. Устройство перестанет быть источником тока.

Ответ: Если в элементе Вольта цинковую пластинку заменить второй медной, то элемент перестанет работать как источник электрического тока. Это произойдет потому, что оба электрода будут изготовлены из одного и того же металла, и разность потенциалов между ними будет равна нулю, что необходимо для генерации тока.