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