الشوارد والموصلية
التعريف بمفهوم الشوارد والتوصيلية الكهربائية، والتحقق من وجود تيار كهربائي باستخدام مصباح كهربائي.
الجانب العلمي وراء هذه التجربة
الشوارد هي مواد تذوب في الماء وتنتج أيوناتً توصل التيار الكهربائي. أما غير الشوارد فهي مواد لا تحتوي محاليلها المائية على أيونات، وبالتالي لا توصل التيار الكهربائي.
الموصلية هي قدرة المادة — سواء كانت صلبة أو سائلة أو غازية — على توصيل التيار الكهربائي. تُقاس الموصلية بوحدة...
المعدات المستخدمة
- مصدر طاقة تيار مستمر
- أسلاك التوصيل، حمراء — ELE-005، ELE-006
- أسلاك توصيل، سوداء — ELE-007، ELE-008
- أقطاب كهربائية نحاسية — CHE-018
- مشابك التمساح — ELE-009
- أغطية الخلايا التجريبية — CHE-021
- كأس زجاجي سعة 50 مل — CHE-002
- حامل المصباح — ELE-014
المواد الكيميائية والمواد الكاشفة
- الماء المقطر
- محلول السكروز
- محلول حمض الهيدروكلوريك 1 مولار — R:34-37 S:26-45
- محلول حمض الأسيتيك 1 مولار — R:10-35 S:23-26-45
- محلول كلوريد الصوديوم 1 مولار
- محلول هيدروكسيد الصوديوم 1 مولار — R:35 S:26-37/39-45
ملاحظات السلامة
- توخَّ الحذر عند استخدام مصدر الطاقة والمحاليل الموصلة للكهرباء: خطر التعرض لصدمة كهربائية.
أسئلة للطلاب
- لاحظ شدة التيار من خلال مراقبة سطوع المصباح الكهربائي.
- صنف الشوارد وفقًا لملاحظاتك.
ما يمكن توقعه
تصنف الإلكتروليتات إما إلى إلكتروليتات قوية أو إلكتروليتات ضعيفة. تتفكك الإلكتروليتات القوية تمامًا عند ذوبانها في الماء لتنتج أيونات. وتُعد محاليل الإلكتروليتات القوية موصلات جيدة للكهرباء لأنها تحتوي على تركيز عالٍ نسبيًّا من الأيونات. أما الإلكتروليتات الضعيفة، فلا تتحول إلا جزئيًّا إلى أيونات في المحاليل المائية. ويُعد حمض الإيثانويك (الخل)، CH₃CO₂H، وهو المكون الفعال للخل، إلكتروليتًا ضعيفًا. لا يتحول سوى حوالي 1٪ من جزيئات حمض الإيثانويك (الخل) المذابة إلى أيونات. أما الباقي فيبقى دون تغيير. وبالتالي، فإن محلول الشحنة الضعيفة يحتوي على تركيز منخفض نسبيًّا من الأيونات، ومن المتوقع أن تكون موصلية هذا المحلول منخفضة. لا يوصل الماء المقطر ومحاليل السكر التيار الكهربائي. فالسكر ليس شحنة.
التخلص
تخلص من المحاليل في حاوية النفايات.
قم بإجراء هذه التجربة في فصلك الدراسي
تُعد هذه التجربة جزءًا من برنامج «ATP Volta» — وهو مختبر علمي متنقل ومكتفٍ ذاتيًا يحول الفصل الدراسي العادي إلى مختبر عملي في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM)، ويضم أكثر من 200 تجربة في مجالات الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا والروبوتات والهندسة. ويقوم « Gali » — وهو المرشد التعليمي الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي والمدمج في موقع ATP Connect — بتوجيه الطلاب خلال كل خطوة والإجابة على أسئلتهم أثناء إجراء التجارب.
شاهد مختبر «ATP Volta» العلمي المتنقلتواصل مع فريقنا