Однако выяснилось, что электричество проводит не сама вода, а примеси, которые почти всегда присутствуют в ней. Это действительно так: вода является универсальным растворителем, поэтому в ней всегда есть взвешенные или хорошо растворенные примеси. В том числе ионы минеральной соли, которая и проводит электричество.
Однако оказывается, что электричество проводит не сама вода, а те примеси, которые почти всегда в ней присутствуют. Это действительно так: вода – универсальный растворитель, поэтому в ней всегда есть взвешенные или хорошо растворенные примеси. К ним относятся ионы минеральных солей, которые являются проводниками электричества.
Живительную жидкость можно очистить, сделать ее пригодной для перегонки, и такие методы существуют. И тогда он становится диэлектриком, то есть через него практически не течет ток.
Химикам из Йельского университета удалось решить эту проблему, обнаружив, что такие реакции замедляются и становятся видимыми для приборов при соблюдении двух условий – охлаждении небольшого количества молекул воды почти до абсолютного нуля и использовании только “тяжелой” воды – молекул, состоящих из обычного кислорода и дейтерия, тяжелого изотопа водорода.
Физики раскрыли секрет, почему вода проводит электричество
МОСКВА, 2 декабря – РИА Новости. Ученые впервые проследили, как одна молекула воды передает протоны своей “соседке” и раскрыли секрет, почему вода проводит электричество, а другие подобные вещества – не обладают этим свойством, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
“Когда ток проходит через воду, атомам кислорода почти не нужно двигаться. Этот процесс можно сравнить со знаменитой “колыбелью” Ньютона – набором подвешенных шаров, выстроенных в ряд. Если вы возьмете один из них и стукнете им о линию, только крайние шарики сдвинутся, а остальные останутся на месте”. – говорит Марк Джонсон из Йельского университета (США).
Дистиллированная вода, как и многие другие вещества, состоящие из двух неметаллических элементов, является изолятором, практически непроницаемым для электричества. Однако если в воду добавить даже очень небольшое количество ионов, ее электропроводность резко возрастает, и она становится полноценным проводником. Ученые уже более двух столетий спорят о том, почему вода проводит электричество.
В начале 19 века немецкий химик Теодор Гротгусс предложил теорию, которая объясняла, почему вода проводит электричество и почему электричество может разложить ее на водород и кислород. Он считал, что молекулы воды могут захватывать лишние протоны и передавать их друг другу, как палочка в палочке, образуя новые водородные и ковалентные связи и быстро разрывая их.
Как именно работает такая “дубинка”, говорит Джонсон, и как выглядят молекулы воды, участвующие в обмене протонами, до сих пор никто не знал, потому что отследить этот процесс чрезвычайно сложно из-за его быстроты и очень малых масштабов, в которых протекает реакция.
Химикам из Йельского университета удалось решить эту проблему, обнаружив, что такие реакции замедляются и становятся видимыми для приборов при соблюдении двух условий – охлаждении небольшого количества молекул воды почти до абсолютного нуля и использовании только “тяжелой” воды – молекул, состоящих из обычного кислорода и дейтерия, тяжелого изотопа водорода.
Освещая такие молекулы инфракрасными лазерными лучами и наблюдая за изменениями в их спектре, ученые смогли увидеть, как свободные ионы дейтерия прикрепляются к тяжелой воде и как они “перепрыгивают” на молекулу рядом с ними.
Согласно этим наблюдениям, такой обмен происходит не между отдельными молекулами воды, а между определенными “коллективами” их молекул, соединяющими четыре молекулы H2O. Это в целом подтверждает то, что ученые ранее подозревали на основе компьютерных расчетов, но не могли доказать на практике.
Дальнейшее изучение этого процесса, надеются химики Йельского университета, поможет раскрыть другие тайны воды, включая ее необычайно высокое поверхностное натяжение, и понять, как такой перенос протонов влияет на работу наших тел и других живых организмов.
Когда электрический ток “течет” через воду, атомы кислорода практически неподвижны. Их поведение хорошо иллюстрирует эксперимент “колыбель Ньютона”. В этом эксперименте используются одинаковые шарики, подвешенные в один ряд. Если один из шаров ударить по цепочке, то только крайние шары придут в движение, остальные останутся неподвижными.
Почему вода проводит электричество
На протяжении двух столетий ученые строили гипотезы о том, почему вода проводит электричество. Если рассмотреть некую идеальную воду, состоящую только из молекул H20, то можно сделать вывод, что вода является диэлектриком.
На самом деле, любая вода (водопроводная, из озера, из реки, родниковая) содержит различные примеси в большей или меньшей степени. Примеси, в основном, представляют собой соли. Молекула воды по своей структуре напоминает магнит, диполь на языке физики. Диполи воды “расщепляют” молекулы соли на ионы.
Ион – это атом, у которого есть лишние или недостающие электроны. Но каждый атом стремится стать нейтральным. Для этого он должен отдать лишние электроны или получить недостающие. Поэтому заряженные частицы начинают двигаться в электромагнитном поле: положительные ионы – к катоду, отрицательные – к аноду. А электричество, как мы помним из школьной физики, – это движение заряженных частиц. Чем выше концентрация соли, тем лучше проводимость тока.
Когда электрический ток “течет” через воду, атомы кислорода практически неподвижны. Их поведение хорошо иллюстрирует эксперимент “колыбель Ньютона”. В этом эксперименте использовались одинаковые шарики, подвешенные в ряд. Если один из шаров попадает во всю цепочку – двигаются только крайние, остальные остаются неподвижными.
На молекулярном уровне этот процесс был описан еще в 19 веке немецким химиком Гротгусом. Он предположил, что молекулы воды переносят протоны по цепочке, быстро образуя и разрывая новые ковалентные связи. На данный момент его теория подтверждена в Йельском университете.
Самое поразительное, что дистиллированная вода также проводит электричество, в небольшой степени, но проводит. Молекулы воды имеют нейтральный заряд. Однако небольшое количество молекул всегда диссоциирует на ионы водорода и гидроксильную группу, что означает, что даже дистиллированная вода является проводником электричества, поскольку содержит заряженные молекулы. Хотя, с практической точки зрения, электропроводность дистиллированной воды настолько низка, что она считается диэлектриком.
Обычный человек привык думать, что любая жидкость на самом деле не имеет своей формы, но это заблуждение. Стоит отметить, что об этом говорится даже в школьных программах. Но естественная форма каждой жидкости – сферическая. Единственная причина, по которой он не имеет такой формы, заключается в силе тяжести.
Почему вода проводит электричество
Обычный человек привык думать, что любая жидкость не имеет собственной формы, но это заблуждение. Удивительно, но даже в школьной программе об этом говорится. Но естественная форма каждой жидкости – сферическая. Единственная причина, по которой он не имеет такой формы, – это сила тяжести.
–> СТАТИСТИКА –>
>>МЫ НА ФЕЙСБУКЕ…
–> НЕМНОГО РЕКЛАМЫ –>
Наши спонсоры
Жидкости, как и твердые тела, могут быть проводниками и диэлектриками. Растворы и расплавленные соли, кислоты, основания являются проводниками электрического тока второго типа. Эти проводники являются проводниками ионного типа.
Проводники второго типа – это те проводники, в которых при протекании тока происходят химические процессы.
Описание:
Два электрода, подключенные к источнику тока, были помещены в стакан с водой, при этом в качестве индикатора тока в цепи была включена лампочка. Если мы замкнем такую цепь, свет не загорится, значит, нет тока, то есть произошел разрыв цепи, а сама вода не проводит электричество.
Однако если добавить в стакан немного NaCl – поваренной соли – и снова замкнуть цепь, лампочка загорится. Это означает, что свободные носители, в данном случае ионы, начинают двигаться в стекле между катодом и анодом (рис. 1).
Рисунок 1: Схема эксперимента
Объяснение:
Откуда берутся свободные заряды для протекания тока во втором случае (в соленой воде)? Причина в том, что вода имеет полярные молекулы (рис. 2).
Рисунок 2: Полярность молекулы воды
При добавлении соли в воду молекулы воды ориентируются таким образом, что их отрицательные полюса оказываются вблизи натрия, а положительные – вблизи хлора. В результате взаимодействия между зарядами молекулы воды разбивают молекулы соли на пары разноименно заряженных ионов. Ион натрия заряжен положительно, а ион хлора – отрицательно (рис. 3). Именно эти ионы будут перемещаться между электродами при воздействии электрического поля.
Рисунок 3: Схема образования свободных ионов
Когда ионы натрия приближаются к катоду, они получают недостающие электроны, а ионы хлора отдают свои, когда достигают анода. Электричество течет – лампочка светится.
Мы повсюду имеем дело с электричеством. С другой стороны, человек на 70-80% состоит из воды, он постоянно пьет ее, моется, купается, использует ее для производства, очистки. Поэтому важно знать, как вода и электричество взаимодействуют друг с другом.
Защита от поражения электрическим током
Современные электроприборы производятся таким образом, чтобы быть максимально безопасными для человека. Провода и все части прибора окружены электрической изоляцией. Однако в некоторых случаях электричество может причинить вред. При повреждении изоляции и возникновении электрического замыкания на корпус устройства может произойти серьезное поражение электрическим током. Такие удары приводят к травмам, а иногда и к смерти. Иногда травма вызвана не самим током, а его воздействием. Человека дергает назад, отбрасывает назад, и он ударяется головой или другой частью тела о твердый предмет.
Вот почему так важно покупать только качественные электроприборы и устанавливать в доме устройства защиты от утечки тока (УЗО). Никогда не беритесь за провода голыми руками, не убедившись на 100%, что они обесточены. Будьте осторожны с конденсаторами, и рекомендуется прочитать инструкцию перед использованием даже хорошо известного электроприбора.
Всем известно, что вода и электричество – очень опасная комбинация. Однако вода сама по себе не проводит электричество. Почему же вода считается хорошим проводником?
Вода не проводит электричество
Все мы знаем, что вода и электричество – это очень опасная комбинация. Но вода сама по себе не проводит электричество. Почему же вода считается хорошим проводником?
Чтобы понять это, представьте себе атом, который состоит из протонов, нейтронов и электронов. Соотношение между количеством нейтронов и электронов определяет заряд атома. Если протонов больше, чем электронов, то заряд положительный, если наоборот – отрицательный. Когда атомы стремятся к нейтральному заряду, они отдают или принимают электроны. Когда электрон переходит от отрицательно заряженного атома к атому с положительным зарядом, возникает электрический ток.
Поскольку молекулы воды не имеют заряда, они также не проводят электричество. Поэтому дистиллированная вода считается диэлектриком, то есть она не проводит электричество. Однако такая вода встречается нечасто. Вся водопроводная вода в реках, озерах и морях представляет собой минеральный раствор той или иной концентрации. Она содержит как положительно заряженные частицы (кальций, магний, натрий, железо), так и отрицательно заряженные частицы (хлор, сульфаты, карбонаты), поэтому такая вода хорошо проводит электричество, и тем лучше, чем выше концентрация минеральных солей.
Читайте далее: