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La corrente elettrica: nei metalli, nei liquidi e nei gas.

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by

Giulia Ferrero

on 27 May 2015

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Transcript of La corrente elettrica: nei metalli, nei liquidi e nei gas.

L'effetto Volta
Mettendo a contatto due metalli, tra di essi di instaura una differenza di potenziale uguale alla differenza, cambiata di segno, tra i rispettivi potenziali di estrazione.
L' estrazione degli elettroni da un metallo
Le soluzioni elettrolitiche
Qualsiasi sostanza che, disciolta nell'acqua, la rende conduttrice si elettrolita.
L'elettrolisi
le leggi di Faraday per l'elettrolisi
La corrente elettrica: nei metalli, nei liquidi e nei gas.
Il potenziale di estrazione
L'effetto termoionico
L'elettronvolt
L'effetto fotoelettrico
La catena di più metalli
Si chiama
lavoro di estrazione
il minimo lavoro che occorre compiere per fare uscire un elettrone da un metallo.
La dissociazione elettrolitica
Prima legge
Seconda legge
Le pile e gli accumulatori
La conducibilità dei gas
I raggi catodici
La corrente elettrica nei metalli e nei semiconduttori
la corrente elettrica nei liquidi e nei gas
We = 0 -
E
tot = -
E
tot
Il
potenziale di estrazione
di un elettrone da un metallo è la differenza di potenziale, considerata positiva, a cui deve essere sottoposto un elettrone per fornirgli una quantità di energia pari al lavoro di estrazione.
Ve = We/e
un elettronvolt è l'energia acquistata da un acarica con un modulo pari alla carica elementare
e,
quando è accellerata da una differenza di potenziale di un volt.
-19
1 eV = e X ( 1 V ) = 1,60 X 10 J.
L'estrazione i elettroni da un metallo mediante riscaldamento.
L'estrazione di elettroni ottenuta illuminando il metalli di chiama effetto fotoelettrico.
la differenza di potenziale tra due metalli estremi di una catena di metalli è la stessa che si avrebbe se essi fossero posti a diretto contatto.
i conduttori che seguono tale legge si chiamano conduttori di prima specie, gli altri di seconda.
le altre sostanze si dicono non-elettroliti. Le soluzioni con elettroliti sono dette soluzioni elettrolitiche.
l'esperienza mostra che per le soluzioni elettrolitiche vale la prima legge di Ohm.
due elettrodi sono immersi nella soluzione e sono collegati a un generatore di tensione: all'interno del liquido si stabilisce un campo elettrico, diretto all'elettrodo a potenziale più alto (anodo) all'elettrodo a potenziale più basso (catodo).
gli ioni sono soggetti a una forza elettrica che li spinge a migrare verso gli elettrodi.
al fenomeno che avviene durante la dissoluzione delle sostanze ioniche in acque e che comporta le dispersione di ioni nel solvente si dà il nome di dissociazione ionica o dissociazione elettrolitica.
al catodo e all'anodo avvengono reazioni chimiche: per esempio, nel caso del cloruro di sodio fuso, al catodo arrivano ioni Na+ che acquistano elettroni e depositano sodio metallico; all'anodo arrivano ioni Cl- che cedono elettroni, diventano atomi neutri e si legano ad altri atomi per formare molecole Cl2 gassose.
la massa di sostanza che si libera presso un elettrodo è direttamente proporzionale alla carica che, attraversando la soluzione, è giunta allo stesso elettrodo.
una stessa quantità di carica, attraversando souzioni elettrolitiche diverse, libera agli elettrodi masse di sostanze che sono direttamente proporzionali ai rispettivi equivalenti chimici.
Si definisce pila (o cella elettrochimica) un generatore di tensione in grado di compiere lavoro a spese dell'energia potenziale chimica delle sostanze contenute al suo interno.
la rezione che avviene in una pila è l'opposto di quella dell'elettrolisi: mentre l'elettrolisi può trasformare sale da cucina fuso in sodio metallico e cloro gassoso grazie all'energia fornita dal generatore, il sodio metallico e il cloro gassoso possono scambiarsi elettroni e utilizzare la loro energia chimica per generare energia elettrica, fornendo la forza elettromotrice di una pila. esempi di celle elettrochimiche sono la pila di Volta, la pila a secco zinco-carbone e l'accumulatore elettrico.
la seconda legge di Faraday è un'altra versione della formula che esprime la prima legge, dove si mette in evidenza l'equivalente chimico, e si interpreta tenendo fissata la quantità di carica Q che fluisce in soluzioni elettrolitiche diverse.
per sua natura un gas è un'isolante perfetto
in un gas ionizzato sono presenti ioni positivi, elettroni liberi e ioni negativi, che si formano spesso per cattura di un elettrone libero da parte di una molecola.
per i gas non vale la prima legge di Ohm
la formazione della scintilla è il risultato di un processo in cui numerose molecole si ionizzano e acquistano energia, che riemettono subito dopo sotto forma di luce.
i raggi catodici sono costituiti da elettroni emessi dal catodo a causa del bombardamento che esso subisce da parte degli ioni positivi.
si producono quando la pressione nel tubo a scarica dell'ordine di 10 Pa o 10 Pa.
-1
-2
si osservano sulla parete di fronte al catodo (elettrodo negativo) sotto forma di una piccola macchia fluorescente.
gli elettroni accellerati verso l'anodo (elettrodo positivo) raggiungono velocità elevate e quindi la forza elettrica non riesce a deviare la loro traiettoria che si mantiene quasi rettilinea.
Tubo catodico
ampolla di vetro a forma di imbuto, all'interno della quale è stato fatto il vuoto e che contiene un cannone elettronico.
il cannone elettronico produce e accellera gli elettroni del fascio catodico, emessi per effetto termoionico dal catodo ad alta temperatura.
la deviazione del fascio necessaria per far muovere il puntino lumino su tutto lo schermo è ottenuta mediante forza magnetica.
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