К.Әзірбаев атындағы жалпы орта мектеп Кирхгоф ережелері Токтың жұмысы мен қуаты Джоуль-Ленц заңы Физика және информатика пәндерінің мұғалімі Ермекбаева Бальнура Кудайбергеновна 14 ақпан 2016 жыл

Бұл 1 - өрнек Кирхгофтың бірінші ережесі деп аталады. Тізбекте есептеулер жүргізгенде Кирхгоф ережелерін пайдаланған жөн. Жалпы жағдайда тізбекте кем дегенде үш өткізгіш тоғысатын нүктелерді табуға болады және мұндай нүктелерді түйіндер деп атайды. Түйінде токтар тармақталады да, зарядтың сақталу заңынан токтардың үзіліссіздік шарты шығады: Түйінге кіріп жатқан ток күштерінің қосындысы түйіннен шығып жатқан ток күштерінің қосындысына тең: Σ Іі=Σ Іі ( 1) кіріс шығыс Бұл 1 - өрнек Кирхгофтың бірінші ережесі деп аталады. Кирхгофтың екінші ережесі берілген тізбекте бөліп қарастыруға болатын кез келген тұйықталған контурға арналған. Кез келген тұйықталаған контурда кедергілердегі кернеу түсулерінің қосындысы осы контурдағы ЭҚК-тердің қосындысына тең болады: Σ Єі=Σ Uі (2)

Тізбек бөлігіндегі токтың толық жұмысын A=qU мұндағы U – тізбек бөлігіндегі кернеу, q- өткізгіштің заряды q=Іt , A=UІt Ток күшінің формуласы: І=U/R , A=U²t/R U=ІR , A=І²Rt SІ бірліктер жүйесінде жұмыс джоульмен өлшенеді: 1 Дж = 1В·1А ·1с Көбінесе жұмыс ватт-сағатпен немесе киловатт –сағатпен өрнектеледі: 1Вт ·сағ = 3,6 ·10³Дж 1кВт·сағ=10³Вт ·сағ =3,6·10³·10³Дж

P=A/t , P=UІ , P=U²/R , P=І²R Қуат деп – жұмыстың атқару шапшаңдығын сипаттайтын шама аталады.Тізбектің бөлігінднгі токтың қуатын бірілк уақытта атқарылған жұмыспен өлшенеді. P=A/t , P=UІ , P=U²/R , P=І²R P=UІ формуласы токтың барлық әрекетін (химиялық,магниттік,жылулық) ескеретін токтың толық қуатын, ал P ж =І²R формуласы жылулық әрекетке кететін ток қуатын анықтауға мүмкіндік береді. Бірлік уақыт ішінде сыртқы (бөгде) күштердің жасайтын жұмысы толық қуат деп аталады. P тол = A б / t= ЄІ

Су молекуласының пішіні сызықты емес, бұрышты екені анықталған Су молекуласының пішіні сызықты емес, бұрышты екені анықталған. Оттегі мен сутегінің салыстырмалы электртерістілігіндегі айырма (1,4) молекуланың күшті полюсті екенін көрсетеді. Оттегі атомы жағында теріс полюс, ал сутегі атомы жағында оң полюс болады. Сондықтан көбінесе су молекуласын диполь ( екі полюс) деп атайды. δ- Ο δ+ δ+ Н Н Судың құрылымдық формуласы Су диполі - +

Су диполдерін суға түскен ас тұзының бөлшектері қоршайды Су диполдерін суға түскен ас тұзының бөлшектері қоршайды. Дипольдер өздерінің теріс жақтарын натрийдің оң иондарына, ал оң жақтарын хлордың теріс иондарына бағыттайды. Дипольдер ионды кристалдық торды шайқап, иондық байланысты бұзады. Осылайша ас тұзының ерітіндісінде зарядталған бөлшектер пайда болады: натрий және хлор иондары. Ерітіндідегі барлық бөлшектердің қосынды заряды нөлге тең.

Кристалдық тор су диполдерінің әсерінен ғана емес, жоғары температура әсерінен де бұзылады. Бұл үрдіс электролитті балқу температурасына дейін қыздырғанда жүреді. Натрий хлоридінің диссоциация теңдеуі былай болады: NaCl Na + + Cl -

Суда еріткенде электролиттердің иондарға ыдырау үрдісі электролиттік диссоциация деп аталады. Еске түсірейік, электр тогы дегеніміз зарядталған бөлшектердің бағытталған қозғалысы. Ал құрғақ ас тұзы мен дистильденген суда зарядталған бөлшектер жоқ болса, тұзды суда еріткенде олар пайда болды. Сонымен бұлар қандай бөлшектер ? Бұлар - Na + + Cl – H+ OH-. Осы бөлшектер электр тогын өткізеді.

Анықтама Суда еріген күйінде Судағы ерітіндісі немесе балқығанда электр тогын өткізбейтін заттар бейэлектролиттер деп аталады. Судағы ерітіндісі және балқымасы электр тогын өткізетін заттар электролиттер деп аталады.

Полюсті молекулалардың диссоциациясы

Электролиттік диссоциация теориясын кім ашты? Сванте Аррениус (1859-1927) швед ғалымы заттардың судағы ерітінділерінің қасиетін зерттеп, электролиттік диссоциация теориясын жасады. Осы ғылыми еңбегі үшін С.Аррениус 1903 жылы Нобель сыйлығын алды.

Сонымен, не түсіндік? Мына заттардың қайсысы су молекуласының әсерінен иондарға ыдырайды: глюкоза, натрий карбонат, күкіртті сутек, калий гидроксиді? Бұл сұраққа жауап беру үшін заттардағы байланыс түрлерін еске түсіріңдер.

Электролиз кезінде бөлініп шығатын заттың мөлшері Электролиз кезінде бөлініп шығатын заттың мөлшері. Фарадейдің бірінші заңы. Электролиз кезінде бөлініп шығатын заттың массасы ерітінді арқылы өтетін электр мөлшеріне тура пропорционал: Бұл өрнек Фарадейдің бірінші заңының математикалық өрнегі болып табылады. Электролиз кезінде бөлініп шыққан зат массасының заттың тегіне тәуелділігін білдіретін k пропорционалдық коэффицентін заттың электрохимиялық эквиваленті деп атайды m= kq

ХБЖ-де k-нің өлшем бірлігі 1кг/Кл Электрохимиялық эквивалент электродта, электролит арқылы бірлік заряд өткен кезде бөлініп шығатын заттың массасымен өлшенеді, яғни k=m/q ХБЖ-де k-нің өлшем бірлігі 1кг/Кл q= It ,болатындықтан, Фарадейдің бірінші заңын: m= kIt

Фарадейдің еінші заңы. Ионның зарядын анықтау Иондардың бір молінің массасының (граммен) бір ионның салыстырмалы молекулалық массасына тең Иондардың мольдік массасының олардың валенттілігіне қатынасы М/п осы иондардың химиялық эквиваленті деп аталады. Фарадей тұрақтысы: F=9,65*104 Кл/молъ. M=Mr * 10-3 кг/моль

Фарадейдің электролиз үшін біріккен заңы өрнектейтін формула: Бұл өрнек Фарадейдің екінші заңының математикалық өрнегі болып табылады, яғни түрліше заттардың электрохимиялық эквиваленттері олардың химиялық эквиваленттеріне тура пропорционал. k= 1/F*M/n Фарадейдің электролиз үшін біріккен заңы өрнектейтін формула: Бір валентті ионның н/е электронның зарядын табамыз: е= 9,65*104Кл/моль =1,60* 10-19 Кл/ион 6,02*1023 ион/ моль m= (M/nF)q e= F/NA

Тапсырмалар Мына заттарды суда еріткенде қандай иондар түзіледі, олардың зарядтары қандай: AlCl3 Ca(OH)2 K3PO4 HNO3