Эксперимент в классе, страница 187 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

Проведите опыт, собрав установку, изображенную на рисунке 132.

Рис. 132. Раствор электролита проводит электрический ток

Для проведения опыта, демонстрирующего электропроводность раствора электролита, необходимо выполнить следующие шаги.

Цель опыта: Экспериментально доказать, что растворы электролитов проводят электрический ток, в то время как растворы неэлектролитов и чистый растворитель (дистиллированная вода) являются диэлектриками или очень плохими проводниками.

Оборудование и материалы:

1. Источник постоянного тока (например, батарея на 4,5 В).

2. Лампочка накаливания малой мощности (рассчитанная на напряжение источника).

3. Соединительные провода.

4. Два инертных электрода (например, графитовых или угольных стержня).

5. Химический стакан.

6. Дистиллированная вода.

7. Поваренная соль (хлорид натрия, $NaCl$).

8. Сахар (сахароза).

Ход опыта:

1. Собрать электрическую цепь, последовательно соединив источник тока, лампочку и электроды, как показано на рисунке. Электроды пока не опускать в жидкость.

2. Налить в стакан дистиллированную воду. Погрузить в нее электроды так, чтобы они не касались друг друга. Замкнуть цепь. Зафиксировать результат.

3. Разомкнуть цепь, вынуть электроды. Добавить в стакан с водой немного поваренной соли и тщательно перемешать до ее полного растворения.

4. Снова погрузить электроды в полученный солевой раствор и замкнуть цепь. Наблюдать за лампочкой.

5. Тщательно промыть стакан и электроды дистиллированной водой, чтобы удалить остатки соли.

6. Налить в стакан свежую порцию дистиллированной воды, добавить немного сахара и перемешать до его растворения.

7. Погрузить электроды в раствор сахара и замкнуть цепь. Снова зафиксировать результат.

Наблюдения и объяснение:

1. В случае с дистиллированной водой лампочка не загорается (или ее свечение незаметно). Это объясняется тем, что дистиллированная вода является очень слабым электролитом. Концентрация ионов $H^+$ и $OH^-$, образующихся в результате ее самодиссоциации, крайне мала. Поэтому в воде практически отсутствуют свободные носители заряда, и она не проводит ток.

2. При погружении электродов в раствор поваренной соли ($NaCl$) лампочка ярко загорается. Это указывает на то, что цепь замкнулась и через раствор течет электрический ток. Хлорид натрия является сильным электролитом и при растворении в воде диссоциирует на ионы: $NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-$. Под действием электрического поля положительно заряженные ионы натрия ($Na^+$) движутся к отрицательному электроду (катоду), а отрицательно заряженные хлорид-ионы ($Cl^-$) – к положительному электроду (аноду). Это направленное движение ионов и есть электрический ток в жидкости.

3. В растворе сахара лампочка не горит. Сахар, хотя и растворяется в воде, является неэлектролитом. Его молекулы не распадаются на ионы, а существуют в растворе в нейтральном виде. Следовательно, в растворе сахара нет свободных носителей заряда, и он не может проводить электрический ток.

Вывод: Электропроводность растворов обусловлена наличием в них свободных подвижных ионов. Вещества, которые при растворении диссоциируют на ионы, называются электролитами, и их растворы проводят электрический ток. Вещества, не диссоциирующие на ионы, называются неэлектролитами, и их растворы ток не проводят.

Ответ: Опыт показывает, что раствор электролита (например, поваренной соли в воде) проводит электрический ток, что подтверждается загоранием лампочки в цепи. Это происходит благодаря распаду молекул электролита на положительные и отрицательные ионы, которые становятся свободными носителями заряда и обеспечивают протекание тока в жидкости. В отличие от этого, дистиллированная вода и раствор неэлектролита (сахара) электрический ток практически не проводят из-за отсутствия или крайне низкой концентрации свободных ионов.