Leitung von Elektrizität in Feststoffen, Flüssigkeiten und im menschlichen Körper
Elektrizitätsleitung in Feststoffen, Flüssigkeiten und im menschlichen Körper!
Alle Substanzen bestehen aus Atomen mit geladenen Teilchen, Elektronen und Protonen. Sie wissen, dass Elektrizität in allen Formen auf die Ladung dieser Partikel zurückzuführen ist. Wenn sich geladene Teilchen ordentlich bewegen, erhalten wir elektrischen Strom.
Leitung in Feststoffen:
Bei Feststoffen sind Metalle gute Stromleiter. In Metallen sind einige Elektronen nicht sehr fest an die Atome gebunden. Sie bewegen sich zufällig in verschiedene Richtungen innerhalb des Metalls.
Wenn eine Spannung an ein Metallstück angelegt wird, bewegen sich diese Elektronen auf geordnete Weise in eine Richtung. Dieser Elektronenfluss ist der Strom im Metall. In den meisten anderen Festkörpern sind Elektronen fest an die Atome gebunden und stehen nicht leicht zum Fließen zur Verfügung. Sie leiten also den Strom nicht gut.
Leitung in Flüssigkeiten:
Geschmolzene Metalle und Quecksilber (ein flüssiges Metall) leiten Elektrizität. Der Strom durch sie wird durch den Fluss von Elektronen gebildet. Andere Flüssigkeiten leiten Elektrizität, weil sie Ionen haben. Was sind Ionen? Unter bestimmten Umständen kann ein Atom ein oder mehrere Elektronen verlieren, die sich zu einem anderen Atom addieren.
Das Atom, das ein Elektron (oder Elektronen) verliert, hat mehr Protonen als Elektronen. Es wird also positiv aufgeladen. Und das Atom, das die Elektronen gewinnt, hat mehr Elektronen als Protonen. Es wird also negativ geladen.
Ein Atom oder ein Radikal, das durch den Verlust oder die Gewinnung eines oder mehrerer Elektronen aufgeladen wird, wird Ion genannt:
Ionen mit entgegengesetzten Ladungen neigen dazu, sich gegenseitig anzuziehen und zu halten. Dies kann zur Bildung von Verbindungen führen, die als ionische Verbindungen bezeichnet werden. Zum Beispiel kann ein Natriumatom ein Elektron verlieren, das durch ein Chloratom gewonnen wird. So werden ein positiv geladenes Natriumion (Na + ) und ein negativ geladenes Chloridion (CI - ) gebildet. Diese kommen zusammen, um die ionische Verbindung NaCl zu bilden.
In ähnlicher Weise werden Kaliumiodid und Calciumoxid gebildet, wenn ihre entgegengesetzt geladenen Ionen zusammenkommen.
Einige weitere Beispiele für Ionen und die Verbindungen, die sie bilden, sind in Tabelle 11.1 angegeben.
Wenn eine ionische Verbindung in Wasser gelöst wird, spaltet sie sich in ihre Komponentenionen auf. Eine flüssige oder feuchte Paste, die Ionen enthält, wird als Elektrolyt bezeichnet. Wenn gewöhnliches Salz (NaCl) in Wasser gelöst wird, spaltet es sich in Na + - und Cl - -Ionen auf. Eine Lösung von Kochsalz ist daher ein Beispiel für einen Elektrolyten. Säuren und Lösungen von Salzen und Basen sind im Allgemeinen Elektrolyte.
Die Ionen können sich in einem Elektrolyten frei bewegen. Wenn eine Spannung an Elektroden angelegt wird, die sich im Elektrolyten befinden, beginnen sich die Ionen auf geordnete Weise zu bewegen. Die positiven Ionen bewegen sich in Richtung der Kathode (negative Elektrode) und die negativen Ionen in Richtung der Anode (positive Elektrode).
Ihr Fluss bildet einen Strom durch den Elektrolyten. Deshalb leiten Flüssigkeiten mit Ionen wie Säuren und Salz- und Basenlösungen Elektrizität. Wenn eine ionische Verbindung schmilzt, zerfällt sie in Ionen, die beim Anlegen einer Spannung fließen. Geschmolzene ionische Verbindungen sind also auch Elektrolyte und leiten Elektrizität.
Strom durch den menschlichen Körper:
Manchmal berühren Personen versehentlich das Netzkabel oder ein fehlerhaftes elektrisches Gerät, dessen Oberfläche unter Hochspannung steht. Dadurch fließt ein Strom durch den Körper zum Boden und es entsteht ein elektrischer Schlag. Die Stärke des Schocks hängt von der Stärke des Stroms ab. Und wie groß der Strom ist, hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich der Spannung. Es hängt auch davon ab, ob der Körper trocken oder nass ist.
Leitungswasser, Regenwasser und Schweiß enthalten gelöste Substanzen, die zur Stromleitung beitragen. Wenn der Körper nass ist, ist der Strom, der durch ihn geht, größer als der Strom, der durch den Körper gegangen wäre, wenn er trocken wäre. Eine Spannung von etwa 100 Volt erzeugt ein Kribbeln, wenn der Körper trocken ist und die Person Schuhe trägt. Es kann jedoch zu schweren Verbrennungen oder sogar zum Tod führen, wenn der Körper nass ist und die Person barfuß ist.
