Вещества проводящие электрический ток: Вещества проводящие электрический ток список

Вещества проводящие электрический ток список

Из школьного курса физики известно, что электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц. При этом должно соблюдаться как минимум два условия — это наличие свободных носителей заряда и присутствие электрического поля. Рассмотрим более подробно какие вещества проводят электрический ток, и какие условия для этого должны быть созданы.

Общим для всех вариантов будет обязательное наличие поля, только в этом случае возможно создание силы, которая будет приложена к заряду для его перемещения от одного электрода к другому.

Способность различных веществ проводить электрический ток

Если не принимать во внимание физическое состояние, то все материалы можно условно разделить на три группы по степени проводимости электричества:

Рассмотрим каждый случай более подробно.

Проводники

К этой группе можно отнести вещества, которые проводят электрический ток великолепно. Это – металлы, электролиты и ионизированные газы.

Металлы как проводники электрического тока

Первая подгруппа веществ имеет кристаллическую решетку и отличается большим наличием свободных электронов, которые и являются носителями заряда при создании соответствующих условий, в частности электрического поля. Их расплавы проводят электрический ток не хуже, чем в твердой фазе. Не стоит забывать, что металлы могут быть и в жидком состоянии, примером чего является ртуть. Но наибольшее распространение, в качестве проводников, получили твердые фазы этих веществ. При взаимодействии с кислородом металл образуют оксиды, которые проводят электрический ток только при определенных условиях и по своей сути являются полупроводниками. Речь о них пойдет ниже. Из металлов отличной электропроводностью обладают медь, алюминий, железо, серебро и др.

Жидкие проводники электрического тока

Под жидкими проводниками понимают кислоты, растворы, электролиты, которые проводят электрический ток. Носителем заряда в данных случаях являются ионы. Необходимо отметить, распространенное убеждение что вода является проводником, в корне неверно. Когда Н2О находиться в чистом состоянии, свободные ионы в ней отсутствуют. Если при помещении в воду электродов наблюдается протекание электрического тока, то это говорит только о том, что в данном случае мы имеем дело с раствором какого-либо вещества.

Полупроводники

Это особая группа веществ, которая проводит электрический ток при создании определенных условий. В кристаллической решетке полупроводников наблюдается крайне ограниченное наличие свободных носителей зарядов. Но при создании соответствующих условий, например, при воздействии света, понижении или повышении температуры, или каких-либо специфических факторов количество освобожденных носителей возрастает.

Вещества, которые проводят электрический ток и относятся к группе полупроводников обладают одной особенностью – под воздействием внешних факторов связанные электроны покидают свое место, и образуют т. н. «дырку». Она имеет положительный заряд. При создании электрического поля электроны и «дырки» двигаются навстречу друг другу, образуя электрический ток. Такая особенность называется электронно-дырочной проводимостью. Наиболее распространенными полупроводниками считаются кремний, германий, селен, галлий, теллур и т.д.

Диэлектрики

В диэлектриках свободные носители заряда отсутствуют. Протекание электрического тока в таких веществах невозможно при стандартных внешних условиях. Наиболее популярными материалами, которые не проводят электрический ток является слюда, керамика, резина и каучуки.

Также к ним можно отнести воздух и определенные виды газов, но для них, определяющим будет являться степень загрязнения. При наличии достаточного количества свободных ионов, диэлектрические свойства они утрачивают. Таким образом нельзя слепо полагаться что какое-либо вещество является абсолютным диэлектриком и не проводит электричество. При определенных обстоятельства большая часть веществ, заведомо считающихся диэлектриками могут приобретать свойства полупроводников.

Так, например, оксид железа, который в обычных условиях препятствует протеканию электрического тока, при повышении давления и температуры переходит в состояние проводимости, при этом внутренняя его структура не нарушается.

Подводя итоги, отметим что качественное различие веществ, пропускающих или препятствующих протеканию электрического тока является их проводящее состояние. Для металлов оно является постоянным, а для диэлектриков и полупроводников возбужденной фазой. Количественное определение проводимости выражается через удельное электрическое сопротивление.

При появлении в нашей жизни электричества, мало кто знал о его свойствах и параметрах, и в качестве проводников использовали различные материалы, было заметно, что при одной и той же величине напряжения источника тока на потребителе было разное значение напряжения. Было понятно, что на это влияет вид материала применяемого в качестве проводника. Когда ученные занялись вопросом по изучению этой проблемы они пришли к выводу, что в материале носителями заряда являются электроны. И способность проводить электрический ток обосабливается наличием свободных электронов в материале. Было выяснено, что у некоторых материалов этих электронов большое количество, а у других их вообще нет. Таким образом существуют материалы, которые хорошо проводят электрический ток, а некоторые не обладают такой способностью.
Исходя из всего выше сказанного, все материалы поделились на три группы:

Каждая из групп нашла широкое применение в электротехнике.

Проводники

Проводниками являются материалы, которые хорошо проводят электрический ток, их применяют для изготовления проводов, кабельной продукции, контактных групп, обмоток, шин, токопроводящих жил и дорожек. Подавляющее большинство электрических устройств и аппаратов выполнена на основе проводниковых материалов. Мало того, скажу, что вся электроэнергетика не могла б существовать не будь этих веществ. В группу проводников входят все металлы, некоторые жидкости и газы.

Так же стоит упомянуть, что среди проводников есть супер проводники, сопротивление которых практически равно нулю, такие материалы очень редки и дороги. И проводники с высоким сопротивлением — вольфрам, молибден, нихром и т.д. Такие материалы используют для изготовления резисторов, нагревательных элементов и спиралей осветительных ламп.

Но львиная доля в электротехнической сфере принадлежит рядовым проводникам: медь, серебро, алюминий, сталь, различные сплавы этих металлов. Эти материалы нашли самое широкое и огромное применение в электротехнике, особенно это касается меди и алюминия, так как они сравнительно дешевы, и их применение в качестве проводников электрического тока наиболее целесообразно. Даже медь ограничена в своем использовании, её применяют в качестве обмоточных проводов, многожильных кабелях, и более ответственных устройствах, еще реже встречаются медные шинопроводы. А вот алюминий считается королем среди проводников электрического тока, пускай он обладает более высоким удельным сопротивлением чем медь, но это компенсируется его весьма низкой стоимостью и устойчивостью к коррозии. Он широко применяется в электроснабжении, в кабельной продукции, в воздушных линиях, шинопроводах, обычных проводах и т.д.

Полупроводники

Полупроводники, что-то среднее между проводниками и полупроводниками. Главной их особенностью является их зависимость проводить электрический ток от внешних условий. Ключевым условием является, наличие различных примесей в материале, которые как раз-таки обеспечивают возможность проводить электрический ток. Так же при определенной компоновку двух полупроводниковых материалов. На основе этих материалов на данный момент, произведено множество полупроводниковых устройств: диоды, светодиоды, транзисторы, семисторы, тиристоры, стабисторы, различные микросхемы. Существует целая наука, посвященная полупроводникам и устройствам на их основе: электронная техника. Все компьютеры, мобильные устройства. Да что там говорить, практически вся наша техника содержит в себе полупроводниковые элементы.

К полупроводниковым материалам относят: кремний, германий, графит, гр афен, индий и т.д.

Диэлектрики

Ну и последняя группа материалов, это диэлектрики, вещества не способные проводить электрический ток. К таким материалам относят: дерево, бумага, воздух, масло, керамика, стекло, пластмассы, полиэтилен, поливинилхлорид, резина и т.д. Диэлектрики получили широкое применение благодаря своим качествам. Их применяют в качестве изолирующего материала. Они предохраняют соприкосновение двух токоведущих частей, не допускают прямого прикосновения человека с этими частями. Роль диэлектриком в электротехнике не менее важна чем роль проводников, так как обеспечивают стабильную, безопасную работу всех электротехнических и электронных устройств. У всех диэлектриков существует предел, до которого они не способны проводить электрический ток, его называют пробивным напряжением. Это такой показатель, при котором диэлектрик начинает пропускать электрический ток, при этом происходит выделение тепла и разрушение самого диэлектрика. Это значение пробивного напряжения для каждого диэлектрического материала разное и приведено в справочных материалах. Чем он выше, тем лучше, надежней считается диэлектрик.

Параметром, характеризующим способность проводить электрический ток является удельное сопротивление R, единица измерения [Ом] и проводимость, величина обратная сопротивлению. Чем выше этот параметр, тем хуже материал проводит электрический ток. У проводников он равен от нескольких десятых, до сотен Ом. У диэлектриков сопротивление достигает десятков миллионов ом.

Все три вида материалов нашли широкое применение в электроэнергетике и электротехнике. А так же тесно взаимосвязаны друг с другом.

Ответ или решение 2

Вещества по способности проводить электрический ток делятся на 3 группы:

Проводники – вещества, которые хорошо проводят электрический ток.

К ним относятся металлы, растворы солей, кислот, щелочей в воде. Для них характерно наличие свободных заряженных частичек (электронов, ионов), которые под действием электрического поля двигаются.

Полупроводники – вещества, в которых электрическая проводимость зависит от внешних условий. Количество свободных заряженных частиц в них зависит от определенных условий: температуры, освещенности, наличия примесей.

К ним относятся кремний, индий, германий.

Диэлектрики – вещества, которые ни при каких условиях не проводят электрический ток. В них очень маленькая концентрация свободных носителей заряда.

Электрическим током называется направленное движение заряженных частиц.

Для появления электрического тока необходимо 2 условия:

  • наличие заряженных частиц;
  • заряженные частицы должны двигаться в одном направлении.

В зависимости от наличия свободных заряженных частиц все вещества разделяются на 3 вида:

Проводники

Это вещества, в которых большая концентрация свободных носителей заряда. К ним относятся металлы, электролиты и ионизированный газ.

В металлах свободными носителями заряда являются свободные электроны, в электролитах и ионизированном газе ионы. Положительно заряженные ионы называются катионами, отрицательно заряженные ионы анионы.

Под действием электрического поля электроны в металлах, ионы в электролитах и газе начинают упорядоченно двигаться, образовывая электрический ток. К электролитам относят водные растворы солей и кислот.

У металлов проводимость электронная, в электролитах и ионизированном газе ионная.

Полупроводники

Вещества, концентрация свободных носителей электрического заряда зависит от внешних условий (температуры, освещенности и т.д.).

При повышении температуры (освещенности) у вещества, вследствие теплового движения, некоторые электроны становятся свободными, а их место становится вакантным. Место, которое покинул электрон, называется «дырка», она имеет положительный электрический заряд.

При наличии электрического поля «дырки» и электроны двигаются в противоположенных направлениях, образовывают направленное движения электрических зарядов, то есть электрический ток. У полупроводников электронно-дырочная проводимость электрического тока, которая зависит от внешних факторов.

К полупроводникам относят: германий, кремний, селен.

Диэлектрики

Вещества, в которых свободные носители заряда отсутствуют. Диэлектрики не проводят электрический ток, ни при каких условиях, их еще называют изоляторами. К ним относятся слюда, керамика, стекло, резина.

Страница не найдена — Вместе мастерим

  • Контакты

Содержание1 Как выбрать хороший накопительный водонагреватель?1.1 Мощность1.2 Объём резервуара1.3 Материал бака1.4 Антикоррозийный анод2 Топ 5 лучших накопительных электрических водонагревателей2. 1 Timberk SWH FSK7 30 V на 30 л — водонагреватель бюджетный и экономичный2.2 Ballu BWH/S 50 Smart WiFi на 50 л — водонагреватель с управлением со смартфона2.3 Electrolux EWH 80 Centurio IQ 2.0 Silver на 80 …

Читать далее

Содержание1 Какую рожковую кофеварку лучше выбрать?2 Лучшие рожковые кофеварки с автоматическим капучинатором2.1 Polaris PCM 1536E Adore Cappuccino2.2 Kitfort КТ-7432.3 VITEK VT-15143 Лучшие рожковые кофеварки с ручным капучинатором 2022 года3.1 De’Longhi ECP 33.213.2 VITEK VT-15193.3 Dauken HC1204 Лучшие рожковые кофеварки 3 в 14.1 Ariete Moderna 13184.2 Jura E804.3 Gaggia Classic5 Лучшие недорогие рожковые кофеварки в 2022 …

Читать далее

Содержание1 Критерии выбора проточного электрического водонагревателя1.1 Тип устройства1.2 Мощность1.3 Управление нагревом2 Лучшие недорогие проточные электрические водонагреватели2. 1 Atmor Platinum Tri 52.2 Thermex Surf 35002.3 Timberk WHEL-6 OSC2.4 Hyundai H – IWR1-3P-UIO57/S2.5 Electrolux Smartfix 2.0 5.5 TS3 Лучшие проточные электрические водонагреватели (премиум)3.1 Stiebel Eltron DHC 63.2 Electrolux NPX 8 Flow Active3.3 Stiebel Eltron DHC 83.4 Electrolux NPX …

Читать далее

Содержание1 Критерии выбора1.1 Батарея1.2 Размер1.3 Мощность1.4 Функциональные возможности2 Рейтинг, плюсы и минусы2.1 Xiaomi Mi Robot Vacuum-Mop Essential2.2 Xiaomi Dreame F92.3 Xiaomi MiJia Sweeping Robot G12.4 Xiaomi Dreame D92.5 Roborock S5 MAX (RU)2.6 Xiaomi EVE Plus2.7 Kitfort KT-5322.8 Roborock E4 (RU)2.9 Roborock S6 MaxV (RU)2.10 Ecovacs DeeBot OZMO 9003 Так какой же выбрать? Роботы пылесосы являются …

Читать далее

Содержание1 Популярные модели и отзывы1.1 Gorenje WE 62S3 R – высокий класс энергопотребления и эффективная работоспособность. 1.2 Gorenje Color W 65Z03R/S – большой выбор программ.1.3 Samsung WD1142XVR – вместительность и сушка1.4 Schaub Lorenz SLW MG5131 – стиль1.5 Стиральная машина ARTEL TE 452 Выводы В 2022 году процент покупок стиральных машин значительно увеличился. Производственные компании выяснили что …

Читать далее

Содержание1 Виды электрических зубных щеток: плюсы и минусы1.1 Звуковые электрические зубные щетки1.2 Ротационные электрические зубные щетки1.3 Ультразвуковые зубные щетки1.4 3D-чистка2 Какая форма насадок бывает3 Какие батарейки и аккумуляторы ставят в щётки4 Классические электрические щётки: ТОП-3 лучших моделей4.1 1 место: Oral-B PRO 70004.2 2 место: Oral-B PRO 5004.3 3 место: Oral-B Vitality 3D White 3D White5 …

Читать далее

Содержание1 Устройство шуруповерта Интерскол2 Разборка шуруповерта Интерскол3 Поломки в механической части — как устранить3. 1 Ремонт редуктора3.2 Ремонт патрона4 Поломки в электрической части — как выявить и устранить4.0.1 Щетки и Электродвигатель4.0.2 Кнопка4.0.3 Зарядное устройство4.1 Ремонт зарядного устройства4.2 Ремонт аккумулятора4.3 Ремонт пусковой кнопки5 Как собрать шуруповерт Интерскол Если вы самостоятельно занимаетесь работами с использованием электроинструмента или строитель …

Читать далее

Содержание1 Функциональные отличия блендера и измельчителя2 Измельчитель: Плюсы и минусы3 Блендер: Плюсы и минусы4 Видео. ТОП 10 ЛУЧШИХ БЛЕНДЕРОВ . Рейтинг 2022 года. Какой выбрать для дома: стационарный или погружной? 5 Что же лучше выбрать: измельчитель или блендер? Сейчас, чтобы удивить своих друзей и близких кулинарным шедевром, много усилий прилагать не нужно. На полках магазина …

Читать далее

Содержание1 Характеристики выбора пряжи2 Топ 5 пряжи для детей3 Хлопок для вязания. 4 Пряжа из шерсти.5 Акриловые нитки6 Как правильно позаботиться об одежде из пряжи7 Какая пряжа не подходит для вязания детям Многие женщины любят вязать красивые вещи для своих деток или внуков. Вязание требует очень большое терпение и много времени. Перед вязкой стоит выбрать качественную …

Читать далее

Содержание1 Тренды изделий из кожи на 2022 год1.1 Экзотическая кожа и высококачественная крокодиловая кожа на весну-лето 20221.2 Перфорированная кожа1.3 Мужские сумки1.4 Кожаный пэчворк1.5 Промасленная кожа Весна Лето 20211.6 Лакированная глянцевая кожа на весну-лето 20211.7 Мягкая кожа со сборками на весну-лето 20222 Как ухаживать за кожаными аксессуарами3 РЫНОК КОЖАНЫХ ИЗДЕЛИЙ – РОСТ, ТЕНДЕНЦИИ И ПРОГНОЗЫ (2022–2027 …

Читать далее

Какие вещества проводят электричество? | Эксперимент

На этом практическом занятии учащиеся проверяют электропроводность ковалентных и ионных веществ в твердом и расплавленном состояниях

Этот эксперимент позволяет учащимся различать электролиты и неэлектролиты и убедиться, что ковалентные вещества никогда не проводят электричество, даже когда они сжижены. тогда как ионные соединения проводят в расплавленном состоянии.

Практические работы хорошо подходят для классного эксперимента, когда учащиеся работают в группах по два-три человека. На исследование всех веществ не будет времени, поэтому каждой группе можно назначить три или четыре из них, а в конце результаты объединить.

Оборудование

Аппаратура

  • Защита глаз
  • Электроды угольные (графитовые), вставленные в держатель (см. примечание 1 ниже)
  • Горелка Бунзена
  • Штатив
  • Треугольник для трубной глины
  • Термостойкий мат
  • Зажим и подставка
  • Маленькие кусочки наждачной бумаги
  • Соединительные провода и зажимы типа «крокодил»
  • Блок питания постоянного тока, 6 В
  • Лампочка в патроне, 6 В (см. примечание 2 ниже)

Примечания к аппарату

  1. Угольные электроды должны быть закреплены в какой-либо опоре, например, в полиэтиленовом держателе или большой резиновой пробке, чтобы исключить возможность короткого замыкания электродов. Электроды необходимо закрепить таким образом, чтобы они поместились внутри поставляемого тигля.
  2. Лампа имеет больший визуальный эффект, но вместо нее можно использовать амперметр.

Химикаты

  • Мелкие кусочки свинца (ТОКСИЧЕСКИЕ), меди и, возможно, других металлов
  • Тигли, содержащие образцы:
    • Фенилсалицилат (салол) (РАЗДРАЖАЮЩИЙ, ОПАСНЫЙ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ)
    • Полиэтилен
    • Воск
    • Сахар
    • Хлорид цинка (КОРРОЗИОННОЕ, ОПАСНОЕ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ)
    • Калий йодид
    • Сера (опционально)

Примечания по охране труда и технике безопасности

  • Прочтите наше стандартное руководство по охране труда и технике безопасности.
  • Всегда используйте защитные очки.
  • Свинец, Pb(s), (ТОКСИЧЕСКИЙ) – см. карточку опасности CLEAPSS HC056.
  • Медь, Cu(s) – см. карточку опасности CLEAPSS HC026.
  • Фенилсалицилат (салол), C 6 H 4 (OH)COOC 6 H 5 (s), (РАЗДРАЖАЮЩЕЕ, ОПАСНОЕ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ) – см. карточку опасности CLEAPSS HC052.
  • Воск — см. карточку опасности CLEAPSS HC045b.
  • Сахар (сахароза), C ​​ 12 H 22 O 11 (s) — см. карточку опасности CLEAPSS HC040c.
  • Хлорид цинка, ZnCl 2 (s) (КОРРОЗИОННОЕ, ОПАСНОЕ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ) – см. карточку опасности CLEAPSS HC108a.
  • Йодид калия, KI(s) – см. карточку опасности CLEAPSS HC047b.
  • Сера, S 8 (s) – см. карточку опасности CLEAPSS HC096A. Сера является неметаллическим элементом и является хорошим веществом для включения в список. Но есть большая вероятность его возгорания с диоксидом серы, SO 2 (г), (ТОКСИЧЕСКИЙ), выделенный. Серные пожары трудно потушить. В этом случае накройте сосуд влажной тканью и оставьте на месте до остывания. Если есть время, серу можно сделать в качестве демонстрации учителя. Очень-очень медленно нагревайте небольшой образец «цветов серы». Сера — очень плохой проводник тепла, и локальное нагревание может привести к ее возгоранию! Вы должны использовать вытяжной шкаф.

Процедура

Часть 1

  1. Настройте цепь, как показано на схеме, на этом этапе не включайте пламя тигля или бунзеновской горелки (о них позже).

Источник: Королевское химическое общество

Прибор, необходимый для определения проводимости различных веществ в твердом и расплавленном состоянии или не он проводит электричество, то выключите ток.

  • Запишите результаты, используя студенческий лист, доступный с этим ресурсом (см. ссылки для скачивания ниже), и повторите этот эксперимент с каждым доступным металлом.
  • Выберите одно из тел, содержащихся в тигле. Опустите электроды так, чтобы они были хорошо погружены в твердое тело, а затем зажмите электроды на месте.
  • Включите ток и выясните, проводит ли твердое тело электричество или нет, затем снова выключите ток.
  • Установите тигель над горелкой Бунзена на треугольник из глины и штатив и закрепите электроды над тиглем. Осторожно нагрейте образец, пока он не расплавится, а затем выключите пламя Бунзена. При необходимости опустите электроды в расплавленное вещество, прежде чем снова зажать их.
  • Снова включить ток. Проводит ли теперь расплавленное вещество электричество? Снова отключите ток.
  • Запишите все свои наблюдения.
  • Поднимите электроды из тигля и дайте им остыть.
  • Очистите электроды наждачной бумагой.
  • Часть 2

    Повторите шаги с 4 по 10 для некоторых или всех других твердых тел.

    Часть 3

    Объедините свои результаты с другими группами, чтобы ваша таблица была полной.

    Учебные заметки

    Ковалентные твердые вещества нужно нагревать только в течение короткого времени, чтобы произошло плавление. Ни при каких обстоятельствах нагревание не должно быть продолжительным, иначе вещества могут разложиться и/или сгореть. Студенты должны быть предупреждены о том, что делать в этом случае, например, накрыться влажной тканью. Опыты следует проводить в хорошо проветриваемой лаборатории.

    Может оказаться полезным зарезервировать тигель для каждого из порошкообразных соединений, имея при этом один или два других тигля, которые можно нагревать. После того, как твердое вещество было сжижено и ему дали остыть, затвердевший комок часто трудно разбить или превратить в порошок в тигле.

    Хлорид цинка плавится при температуре около 285 °C, поэтому нагревание должно быть довольно продолжительным по сравнению с ковалентными твердыми веществами. Однако он будет выделять хлор (ТОКСИЧНЫЙ), поэтому нагрев следует прекратить, как только будет обнаружена проводимость. Иодид калия плавится примерно при 675 °С, поэтому здесь необходим очень сильный и продолжительный нагрев.

    Вопросы учащихся

    1. Что вы можете сказать об электропроводности металлов?
    2. Все ли твердые соединения проводят электричество?
    3. Любое из расплавленных соединений проводит электричество? Если да, то какие?
    4. Почему некоторые вещества проводят ток только в сжиженном состоянии?
    5. Можете ли вы теперь классифицировать все соединения как ионные или ковалентные?

    Ответы

    1. Все металлы хорошо проводят электричество. Вы должны объяснить эту проводимость с точки зрения «свободных» электронов в металлической структуре.
    2. Нет, ни один из них.
    3. Да, хлорид цинка и йодид калия.
    4. Некоторые вещества являются ионными, но электропроводность возможна только тогда, когда ионы свободны и подвижны. Это происходит после расплавления твердого тела.
    5. Фенилсалицилат, полиэтилен, воск и сахар являются ковалентными. Хлорид цинка и йодид калия являются ионными.

    Дополнительная информация

    Это ресурс проекта «Практическая химия», разработанного Фондом Наффилда и Королевским химическим обществом. Эта коллекция из более чем 200 практических заданий демонстрирует широкий спектр химических концепций и процессов. Каждое задание содержит исчерпывающую информацию для учителей и техников, включая полные технические примечания и пошаговые инструкции. Практические занятия по химии сопровождают практические занятия по физике и практической биологии.

    © Фонд Наффилда и Королевское химическое общество

    Проверка здоровья и безопасности, 2016 г.

    Какое вещество при растворении в воде будет проводить электрический ток? | Научный проект

    Научный проект

    Безопасность: не проглатывайте вещества, используемые в этом проекте

    Некоторые вещества, растворенные в воде для получения раствора, будут проводить электрический ток. Такие вещества при растворении в воде образуют ионы, и именно ионы переносят ток через раствор. Исследовательский аспект этого проекта научной ярмарки заключается в использовании устройства проводимости, чтобы определить, могут ли различные вещества, растворенные в воде, проводить электричество.

    Скачать проект

    Оценка

    Пятый класс средней школы

    Этот проект научной ярмарки фокусируется на использовании устройства проводимости, которое позволит исследователю определить, может ли вещество, растворенное в воде, проводить электричество или нет, и если может, то к какому типу проводника (электролита) оно относится.

    На основе сделанных наблюдений будет создана таблица данных, а результаты отображены в виде графика.

    Кондуктометр, пластиковые стаканчики, большие канцелярские скрепки, клейкая лента, дистиллированная вода, минеральная вода, столовый сахар, газированная сода, поваренная соль и домашний уксус.

    За исключением устройства для измерения проводимости, все материалы можно приобрести в местном супермаркете или крупных розничных магазинах (Wal-Mart, Target, Dollar General и т. д.) со скидкой. Доска Tri-fold можно приобрести в магазине товаров для творчества и рукоделия.

    Прибор для измерения проводимости можно приобрести у следующих онлайн-продавцов:

    • Наука в сумке «Индикатор печатной платы проводимости» продается по цене около 16 долларов США и включает бесплатную доставку.
    • ScienceKit, Inc Каталог «Аудио/визуальный индикатор проводимости» # WW45354M50 продается по цене около 42,00 долларов США, а иногда предлагается бесплатная доставка и обработка.

    Электрический ток возникает в результате движения электрически заряженных частиц в ответ на силы, действующие на них со стороны приложенного электрического поля. Чистая вода не является хорошим проводником электричества. Некоторые вещества при растворении в воде для получения раствора будут проводить электрический ток. Такие вещества производят ионы (заряженные электрические частицы) при растворении в воде, и эти ионы переносят ток через раствор. Решения, содержащие эту возможность, называются электролитами. Поскольку электрический ток переносится ионами в растворе, проводимость увеличивается по мере увеличения концентрации ионов. Неэлектролиты – это вещества, которые при попадании в воду не образуют растворов, содержащих ионы, и, следовательно, не проводят электрический ток. Электролиты можно классифицировать как сильные электролиты или слабые электролиты в зависимости от их способности полностью или частично ионизироваться.

    Электрическая проводимость может быть измерена с помощью устройства для измерения проводимости, состоящего из двух металлических электродов, обычно расположенных на расстоянии 1 см друг от друга (таким образом, единицей измерения является микросименс или миллисименс на сантиметр ). На электроды подается постоянное напряжение, в результате чего через тестируемый раствор протекает электрический ток. Поскольку ток, протекающий через раствор, пропорционален концентрации растворенных ионов в воде, можно измерить электрическую проводимость. Чем выше концентрация растворенных ионов, тем больше проводимость образца и, следовательно, выше показания проводимости.  

    Кондуктометр обычно используется в гидропонике, аквакультуре, плавательных бассейнах и пресноводных системах для контроля количества питательных веществ, солей или примесей в воде.

    В процессе эксперимента можно делать цифровые фотографии, а следующие веб-сайты предлагают загружаемые изображения, которые можно использовать на плате дисплея:

    • http://fondriest.com/fileshare/subpages/science_library/conductivity.jpg
    • http://usm.maine.edu/chy/manuals/114/images/ConDiag.gif  
    • Что такое электролит?
    • Что такое проводимость?
    • Какие вещества по результатам вашего теста являются хорошими электролитами?
    • Посмотрите на список ингредиентов, указанный на этикетке бутылки с минеральной водой. Какие из них, по вашему мнению, влияют на проводимость?
    • Посмотрите на список ингредиентов, указанный на этикетке бутылки газированной воды. Какие из них, по вашему мнению, влияют на проводимость?
    • Жидкая химическая паста, обнаруженная внутри коммерческих аккумуляторов для фонариков, является электролитом. Из материалов, протестированных на проводимость, какие вещества могут быть использованы в аккумуляторе?
    1. Соберите дистиллированную воду, минеральную воду, собранную дождевую воду, газированную соду и бытовой уксус.
    2. Приготовьте раствор сахара и соли, растворив эти два вещества в дистиллированной воде.
    3. Наполните пластиковые стаканчики наполовину каждой тестируемой жидкостью.
    4. Распрямите две скрепки и с помощью скотча прикрепите скрепки к противоположным сторонам первой испытуемой чашки.
    5. Не помещайте зажимы типа «крокодил» непосредственно в тестируемый раствор. Это приведет к возможной коррозии клипс. Вместо этого прикрепите зажимы типа «крокодил» к скрепкам и поместите их в раствор, как показано слева.
    6. В зависимости от используемого устройства проводимости запишите, горит ли светодиод (если индикатор платы проводимости ® ), а также является ли свечение ярким, умеренно ярким или тусклым в таблице. Промойте скрепки и чашку дистиллированной водой между тестами.
    7. Если поблизости есть небольшой проточный ручей, проверьте проводимость образца его воды. Если вода обладает проводимостью, какие вещества могли быть растворены в потоке и откуда они могли взяться?

    Поместите

    в таблицу, соответствующую свету, излучаемому светодиодом. Основываясь на яркости светодиода, классифицируйте жидкости как «сильные», «умеренные», «слабые» или «не электролитные».

     

                 Интенсивность света светодиодов и Классификация проводимости

    Название жидкости

     Яркий

    Умеренно яркий

     Размер

     Нет света

      Электролит Тип

    Дистиллированная вода

     

     

     

     

     

    Водопроводная вода

     

     

     

     

     

    Минеральная вода

     

     

     

     

     

    Дождевая вода

     

     

     

     

     

    Раствор поваренной соли

     

     

     

     

     

    Раствор столового сахара

     

     

     

     

     

    Сода газированная

     

     

     

     

     

    Бытовой уксус

     

     

     

     

     

     

    Библиография

    • Проводимость: обнаружение ионов в растворе
    • Проводящие растворы 
    • Измерение электропроводности 
    • Электропроводность растворов — видеоклип You Tube

    ПРИМЕЧАНИЕ: Интернет динамичен; указанные веб-сайты могут быть изменены без предупреждения или уведомления!

    Заявление об отказе от ответственности и меры предосторожности

    Education. com предоставляет идеи проекта научной ярмарки для информационных
    только цели. Education.com не дает никаких гарантий или заявлений
    относительно идей проекта научной ярмарки и не несет ответственности за
    любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких
    Информация. Получая доступ к идеям проекта научной ярмарки, вы отказываетесь и
    отказаться от любых претензий к Education.com, возникающих в связи с этим. Кроме того, ваш
    доступ к веб-сайту Education.com и проектным идеям научной ярмарки покрывается
    Политика конфиденциальности Education.com и Условия использования сайта, включая ограничения
    об ответственности Education.com.

    Настоящим предупреждаем, что не все проектные идеи подходят для всех
    отдельных лиц или во всех обстоятельствах. Реализация любой идеи научного проекта
    следует проводить только в соответствующих условиях и с соответствующими родителями.
    или другой надзор. Чтение и соблюдение мер предосторожности всех
    материалы, используемые в проекте, является исключительной ответственностью каждого человека.

    Вещества проводящие электрический ток: Вещества проводящие электрический ток список