الجمعة، 20 مارس 2009

التيار الكهربائي في الفلزات والمحاليل الموصلة


تذكير:

التيار الكهربائي المار في موصل عبارة عن انتقال لشحنات كهربائية ، أما في الأجسام العازلة فلا يتم هذا الانتقال ..

1- التيار الكهربائي في الفلزات


- الفلزات أجسام موصلة للتيار الكهربائي وهذا التيار عبارة عن انتقال شحنات كهربائية سالبة وهي الإكترونات الحرة..(السهم الأخضر)
- تتجه الالكترونات الحرة في المنحى المعاكس للمنحى الاصطلاحي للتيار(السهم الأحمر)،أي أنها تنتقل من القطب السالب للمنبع نحو القطب الموجب..
- العالم الفيزيائي أمبير (1821) هو الذي وضع المنحى الإصطلاحي للتيار، لأنه لم يكن يعرف طبيعة الشحنات الكهربائية التي تنتقل في الموصل...


ما هي الالكترونات الحرة؟

Photobucket

- تحتوي كل ذرة من ذرات فلز ما على إلكترون واحد على الأقل يكون ارتباطه بالنواة ضعيفا ..
- يستطيع هذا الالكترون أن ينتقل من ذرة إلى أخرى..
- تسمى هذه الالكترونات بــ "الالكترونات الحرة"..
- عندما تكون الدارة الكهربائية مفتوحة ، تكون حركة الإلكترونات الحرة في الأسلاك الفلزية الموصلة عشوائية ..

Photobucket

- عندما تكون الدارة الكهربائية مغلقة، تصبح حركة الإلكترونات الحرة منظمة فتتحرك جميعها في نفس المنحى :
من القطب السالب للمولد نحو القطب الموجب...

ملحوظة :

- لا يمر لتيار الكهربائي في العوازل لأنها لا تتوفر على إلكترونات حرة ..


2-التيار الكهربائي في المحاليل المائية الموصلة

أ- الحياد الكهربائي لمحلول مائي

- يكون المحلول المائي (ماء + جسم مذاب فيه) محايدا كهربائيا
- في محلول مائي موصل يساوي مجموع الشحنات للأيونات السالبة والموجبة صفرا عند مرور التيار أو عدمه..

أمثلة:

* يحتوي محلول الملح(محلول كلورور الصوديوم) على:
- جزيئات الماء(المذيب)
- أيونات الصوديوم التي تحمل شحنات موجبة (+Na)
- أيونات الكلورور التي تحمل أيونات مسالبة (-Cl)
- يكون عدد أيونات الصوديوم مساويا لعدد أيونات الكلورور في المحلول ( الحياد الكهربائي للمحلول)

* يحتوي محلول كلورور النحاس II على:
- جزيئات الماء
- أيونات النحاس II تحمل شحنات موجبة(+Cu2)
- أيونات الكلورور التي تحمل شحنات سالبة (-Cl)
- يكون عدد أيونات الكلورور ضعف عدد أيونات النحاس في المحلول (الحياد الكهربائي للمحلول)

ب- منحى انتقال الأيونات:

في غياب التيار الكهربائي ، تنتقل الأيونات الموجبة (الكاتيونات) والأيونات السالبة (الأنيونات) بطريقة عشوائية بين جزيئات الماء داخل المحلول..
- عند وجود توتر بين مربطي الإلكترودين، تنتقل الأيونات السالبة في اتجاه معاكس لانتقال الأيونات الموجبة فنسمي ذلك انتقالا مزدوجا للأيونات..

ج - التحليل الكهربائي لمحلول كلورور الصوديوم (الماء المالح)

Photobucket

- عند إغلاق الدارة الكهربائية:
- تنتقل أيونات الكلورور نحوالأنود (الإلكترود المرتبط بالقطب الموجب للمولد)
- تنتقل أيونات الصوديوم نحو الكاتود (الالكترود المتصل بالقطب السالب للمولد)
- داخل المحلل الكهربائي (الإناء الذي يحتوي المحلول )،يحدث تكون فقاعات غازية على مستوى الالكترودين
- أما في أسلاك التوصيل فتنتقل الالكترونات الحرة ..


للمزيد من التوضيح يمكن مشاهدة الموضوع :
التيار المستمر في الفلزات والمحاليل المائية الموصلة (فلاش)


المصدر بتصرف:

www.ac-orleans-tours.fr

0 التعليقات:

إرسال تعليق