Номер 4, страница 39 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 5. Теория электролитической диссоциации. Реакции ионного обмена - номер 4, страница 39.

Условие.

4. Каким электролитом является вода? Почему опасно трогать мокрыми руками незаземлённые электрические приборы?

Решение.

Решение 2.

Каким электролитом является вода?

Характер воды как электролита зависит от её чистоты.

Чистая, или дистиллированная, вода является очень слабым электролитом. Это связано с тем, что её молекулы лишь в очень незначительной степени подвергаются самоионизации (диссоциации) на ионы гидроксония $H_3O^+$ и гидроксид-ионы $OH^-$. Процесс описывается равновесием: $2H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + OH^-$. Концентрация этих ионов в чистой воде крайне мала, поэтому она очень плохо проводит электрический ток.

Однако обычная вода, с которой мы сталкиваемся в повседневной жизни (водопроводная, речная, морская), а также вода на поверхности кожи человека, всегда содержит растворенные минеральные соли, кислоты, щёлочи и другие примеси. Эти вещества при растворении в воде диссоциируют на ионы (например, поваренная соль $NaCl$ распадается на ионы $Na^+$ и $Cl^-$). Наличие большого количества свободных ионов делает такую воду хорошим проводником электрического тока, то есть сильным (по проводимости) электролитом.

Ответ: Чистая (дистиллированная) вода является очень слабым электролитом. Обычная вода (водопроводная, природная) из-за растворённых в ней примесей (солей) является хорошим электролитом и проводником электрического тока.

Почему опасно трогать мокрыми руками незаземлённые электрические приборы?

Трогать мокрыми руками незаземлённые электрические приборы смертельно опасно, так как это создаёт условия для прохождения через тело человека электрического тока большой силы. Это происходит по нескольким причинам.

Во-первых, происходит резкое снижение сопротивления. Сухая кожа человека обладает высоким электрическим сопротивлением (порядка 100 000 Ом и выше), которое служит естественным барьером для тока. Мокрая кожа, покрытая слоем воды с растворёнными в ней солями (например, из пота), имеет сопротивление в десятки, а то и в сотни раз меньше (около 1000 Ом).

Во-вторых, незаземлённый прибор может быть неисправен. При нарушении внутренней изоляции его металлический корпус может оказаться под полным напряжением сети (например, 220 В) относительно земли.

В-третьих, прикосновение к такому прибору создаёт электрическую цепь. Если человек мокрыми руками касается неисправного прибора и при этом контактирует с землёй (например, стоит на влажном бетонном полу, касается батареи отопления), его тело становится проводником в этой цепи. Ток потечёт от корпуса прибора через тело человека к земле.

В-четвёртых, по закону Ома сила тока $I$ в цепи равна отношению напряжения $U$ к сопротивлению $R$ ($I = U/R$). При низком сопротивлении мокрого тела (1000 Ом) и высоком напряжении сети (220 В) сила тока может составить $I = 220 \text{ В} / 1000 \text{ Ом} = 0.22 \text{ А}$ или 220 мА. Ток силой свыше 100 мА считается смертельным, так как он вызывает фибрилляцию сердечной мышцы (хаотичные сокращения) и паралич дыхательных мышц.

Ответ: Опасно трогать мокрыми руками незаземлённые электроприборы, потому что вода значительно снижает электрическое сопротивление кожи, и в случае неисправности прибора (когда его корпус оказывается под напряжением) через тело человека может пройти электрический ток смертельно опасной силы.