Elektromotorické napätie pH pK

Download Report

Transcript Elektromotorické napätie pH pK

Anna Balogová

Elektromotorické napätie

 Napätie medzi elektródami za bezprúdového stavu  U- napätie na elektródach (svorkové napätie)  Ue- elektromotorické napätie zdroja   Ri vnútorný odpor zdroja I- elektrický prúd  [U]= 1 V = kg m 2 s -3 A -1 →stály prúd 1 A vo vodiči dodáva výkon 1 W (taliansky fyzik Volt→ vynálezca el. článku)

Zdroje EMN

Elektrochemický zdroj- napätie vzniká chem. reakciou elektród s elektrolytom → galvanické články, akumulátory  Fotoelektrický zdroj- napätie vzniká vzájomným pôsobením svetla v kovoch al. polovodičoch → fotočlánok  Termoelektrický zdroj- napätie vzniká na spoji dvoch rôznych kovov s odlišnou teplotou termočlánok →  Elektrodynamický zdroj- napätie vzniká pohybom vodiča v magnetickom poli pri elektromagnetickej indukcii → dynamo, alternátory

Meranie EMN

 VOLTMETER  prístroj na meranie elektrické hopotenciálového rozdielu medzi dvoma bodmi v elektrickom obvode  Zapájame ho paralelne

Galvanické články

Z histórie: V roku 1786 pitval taliansky lekár Luigi Galvani žabu.

Pitvaná žaba bola položená na oceľovej doske. Keď sa medeným drôtikom zapichnutým do jej miechy dotkol oceľovej dosky, žabie stehienka "ožili" a začali sa zmršťovať. Samotný Galvani si tento úkaz vysvetľoval ako tzv. zvieraciu elektrinu, čo však nebolo správne vysvetlenie. Žaba žiadnu elektrinu nevyrábala.

 1. Galvanický článok zostavil až v roku 1800 A. Volt

Delenie GČ:

a) primárne články: premieňajú chemickú energiu na elektrickú b) sekundárne články: dajú sa nabíjať a vybíjať a znovu nabíjať, teda pracujú obrátene - akumulátory c) palivové články: dodávajú elektrický výkon tak dlho, pokiaľ je im privádzané palivo.

GČ: Daniellov článok

Akumulátor

 Akumulátor je elektrochemický zásobník el. energie, ktorý je možné opakovane nabíjať.  Pri nabíjaní akumulátoru cez jeho elektródy sa elektrická energia mení na chemickú, pri vybíjaní sa opäť uvoľňuje elektrická energia.  Akumulátory existujú iba pre jednosmerný prúd.

Fotočlánok

 slnečná energia sa premieňa priamo na elektrickú. Takéto fotoelektrické meniče, voláme tiež slnečné batérie, pozostávajú z radu navzájom pospájaných fotočlánkov.  Najjednoduchší fotočlánok je selénový. Malá účinnosť a veľký vnútorný odpor, ktorý nedovoľuje použiť selénové fotobatérie na napájanie obvodov s veľkým prúdovým odberom veľmi obmedzuje ich praktické využitie.

Termočlánok

Termočlánok je snímač teploty vyrobený z dvoch rôznych kovov, ktoré sú na jednom konci spojené a na druhom voľné.  Je zdrojom termoelektrického napätia, ktoré závisí od použitých kovov a od rozdielu teplôt na spojenom konci a voľných koncoch. Výstupné termoelektrické napätie je úmerné teplote

Dynamo

Dynamo je točivý elektrický stroj, ktorý premieňa mechanickú energiu z rotora hnacieho stroja na elektrickú energiu vo forme jednosmerného prúdu.  Ide o jednosmerný generátor elektrickej energie.

pH

 záporný dekadický logaritmus aktivity vodíkových katiónov  pH= -log a H+  potencia hydrogeni ( latin.sl.) :,, vodikový exponent ,, → a H+ =10 -pH  V zriedených vodných roztokoch sa dá hodnota aktivity nahradiť látkovou koncetráciou

 pH vodných roztokov sa pohybuje v rozmedzí 0-14  Kyseliny ....pH= od 0 do <7  Chemicky čistá voda....pH= 7  Zásady.....pH= >7 do 14

Meranie pH roztokov

    1)Pomocou acidobázických indikátorov: Acidobázické indikátory sú farbivá, ktoré menia zafarbenie v závislosti od pH prostredia. Väčšinou sú vo forme vodných alebo alkoholických roztokov. Sú to slabé organické kyseliny, alebo zásady. Farba ich disociovanej a nedisociovanej časti sa líši. Stupeň ich disociácie, resp. pomer nedisociovaných a disociovaných molekúl je ovplyvnený koncentráciou iónov H + v roztoku Vodný roztok fenolftaleínu sa v roztokoch s pH približne < 9 nezafarbuje, v roztokoch s pH > 9 má červenofialovú farbu.

 2) Pomocou pH indikátorových papierikov:  Sú vyrobené z kvalitného filtračného papiera napusteného indikátorovým roztokom.  Testovací papierik sa ponorí na niekoľko sekúnd do skúmaného roztoku. Univerzálne indikátorové papieriky obsahujú viac indikátorov, farebná škála je široká (viac farieb), menia zafarbenie v širokom rozpätí hodnôt pH (napr. od 1 do 12).

  Použitím pH-metra (potenciometricky):  Meria sa elektromotorické napätie galvanického článku, ktorý je zložený z dvojice elektród - z referenčnej, t.j. porovnávacej elektródy ktorej elektródový potenciál je konštantný a je známy a z mernej elektródy (ktorej elektródový potenciál je úmerný koncentrácii H + iónov v roztoku). Meria sa v bezprúdovom stave. Elektromotorické napätie (EMN) článku je úmerné potenciálu mernej elektródy, a teda aj pH roztoku. Prístroj ukazuje EMN v mV alebo priamo ukazuje pH. Konštrukcia merných (pH) elektród je rôzna, najčastejšie sa používa tzv. sklená elektróda