Conducibilità elettrica in soluzioni elettrolitiche

Presentazione sul tema: "Conducibilità elettrica in soluzioni elettrolitiche"— Transcript della presentazione:

1 Conducibilità elettrica in soluzioni elettrolitiche
Acqua + acido, base, sale Osservazioni sperimentali Leggi della conducibilità ipotesi interpretativa

2 Cella con soluzione elettrolitica X a concentrazione variabile
pila lampada L c Cella con soluzione elettrolitica X a concentrazione variabile Elettrodi con superficie immersa costante Temperatura ambientale costante Distanza elettrodi costante La luminosità varia in funzione diretta con la concentrazione

3 Cella con soluzione elettrolitica X a concentrazione costante
pila lampada L T° Cella con soluzione elettrolitica X a concentrazione costante Elettrodi con superficie immersa costante Temperatura ambientale variabile Distanza elettrodi costante La luminosità varia in funzione diretta con la temperatura

4 Cella con soluzione elettrolitica X a concentrazione costante
pila lampada L d d Cella con soluzione elettrolitica X a concentrazione costante Elettrodi in movimento , con superficie immersa costante Temperatura ambientale costante Distanza elettrodi variabile La luminosità varia in funzione inversa con la distanza

5 Cella con soluzione elettrolitica X a concentrazione costante
pila lampada L s Cella con soluzione elettrolitica X a concentrazione costante Elettrodi in movimento , con superficie immersa variabile Temperatura ambientale costante Distanza elettrodi costante La luminosità varia in funzione diretta con superficie immersa

6 L x C L Y C La luminosità (conducibilità) , a parità di distanza degli elettrodi, superficie immersa, temperatura, concentrazione, varia con la natura dell’elettrolita

7 L = f(c,s,t,1/d), (x, y) pila lampada L C,T,S,1/D X Y
Cella con soluzione elettrolitica X,Y a concentrazione costante Elettrodi con superficie immersa costante Temperatura ambientale costante Distanza elettrodi costante La luminosità varia in funzione della natura dell’elettrolita L = f(c,s,t,1/d), (x, y)

8 Ipotesi le molecole di un elettrolita (es. HCl) poste in acqua si separano in due componenti cariche con segno opposto: positiva (catione H+ ) , negativa (anione Cl-) che vengono attratte dai poli di carica opposta collegati al generatore di corrente continua, catodo (negativo), anodo (positivo) Il catodo cede elettroni ai cationi che si neutralizzano (riduzione) l’anodo riceve elettroni dagli anioni che si neutralizzano(ossidazione) Gli elettroni vengono trasferiti nel circuito esterno dall’anodo al catodo: passando per l’utilizzatore (lampada) incontrano resistenza e come effetto termico appare la luminosità - +

9 Molecole di elettrolita neutro si trasfornano in ioni positivi e negativi
I cationi (positivi) migrano verso il catodo(negativo) gli anioni (negativi) migrano verso l’anodo(positivo) I cationi acquistano elettroni dal catodo e si riducono (neutri) gli anioni cedono elettroni all’anodo e si ossidano (neutri) anodo catodo Elettrodi mobili a

10 Gli elettroni ceduti all’anodo vengono riportati al catodo per azione della batteria:il circuito si completa:dal catodo gli elettroni passano in soluzione riducendo i cationi; all’anodo gli elettroni vengono ricevuti dagli anioni e mediante la batteria sono restituiti al catodo anodo catodo Elettrodi mobili a

11 100 AC > 60 A+ 60 C- 40 AC 100 AB > 100 A+ 100 B-
È evidente che la intensità della corrente (elettroni circolanti) circolante deve aumentare se aumenta il numero di ioni che interagiscono agli elettrodi se aumenta la superficie immersa perché favorisce la interazione contemporanea di più ioni con gli elettrodi se aumenta la temperatura perché aumenta la velocità e frequenza delle interazioni se diminuisce la distanza perché diminuisce il tempo impiegato per raggiungere gli elettrodi se cambia la natura degli elettroliti perché può variare il numero di molecole che si trasformano le cariche portate da ogni ione 100 AC > 60 A+ 60 C- 40 AC 100 AB > 100 A B- 100 DF > 100 D F--

12 È evidente che la intensità della corrente (elettroni circolanti) circolante deve aumentare se aumenta il numero di ioni che interagiscono agli elettrodi nello stesso tempo le interazioni sono più numerose nella soluzione più concentrata Ioni 1 > ioni 2

13 S1 > S2 È evidente che la intensità della corrente (elettroni circolanti) circolante deve aumentare se aumenta la superficie immersa degli elettrodi perché aumenta il numero di ioni che contemporaneamente possono interagire

14 È evidente che la intensità della corrente (elettroni circolanti) circolante deve aumentare se aumenta la temperatura perché aumenta il numero di ioni che contemporaneamente possono interagire se aumenta la loro velocità nella migrazione T1 > T2

15 È evidente che la intensità della corrente (elettroni circolanti) circolante deve aumentare se diminuisce la distanza da percorrere per migrare agli elettrodi perché aumenta il numero di ioni che contemporaneamente possono interagire D1 < D2 1/D 1/D

16 È evidente che la intensità della corrente (elettroni circolanti) circolante deve variare se varia il numero di molecole che si trasformano; se varia la carica per ogni ione prodotto se varia il numero di ioni per ogni molecola nA > nB 1/D 1/D

17 All’anodo (positivo:ossidazione)
Al catodo (negativo:riduzione) A+ B- A° B°