«Элемент Вольта».

   Итальянский ученый Луиджи Гальвани опубликовал в 1791 году в «Трактате о силах электричества при мышечном движении». В нём он писал: «Если держать висящую лягушку пальцами за одну лапку так, чтобы медный крючок, проходящий через спинной мозг, касался серебряной пластинки, а другая лапка свободно могла касаться той же пластинки, то как только лапка касается указанной пластинки, мышцы начинают сокращаться» ( рис.1). Гальвани заключил, что электрические заряды вырабатываются вследствие каких-то жизненных процессов в лапке лягушки.

Рис.1.

    В 1799 году итальянский учёный Алессандро Вольта опустил в банку с раствором серной кислоты две пластинки — цинковую и медную и соединил            Рис.1.              их проволокой. После этого цинковая пластина начала интенсивно растворяться, а на медной пластинке  стали выделяться пузырьки газа. А.Вольта  доказал, что по проволоке протекает электрический ток. Так был изобретён «элемент Вольта» — первый гальванический элемент ( рис.2). Извещение об открытии было отправлено Вольта 20 марта 1800 года в письме президенту Лондонского Королевского общества. Император Наполеон пригласил А. Вольта в Париж, лично присутствовал на демонстрации опыта, осыпал наградами и почестями.  Благодаря этим первым элементам постоянного тока были  вскоре сделаны  выдающиеся открытия.                                                                                                                               

Рис.2.

  Принцип действия элемента Вольта представлен на рис. 3. Допустим что в раствор H₂SO₄ опустили два электрода – цинковый и медный. Цинк начнет растворяться в растворе кислоты и положительные ионы цинка будут переходить в раствор. Следовательно цинк будет заряжен отрицательно, а раствор кислоты – положительно. Так как медь практически не растворяется в растворе кислоты, то он зарядится положительно.

  Опыт 1. Соберем элемент Вольта. Для этого понадобится стеклянный стакан с раствором поваренной соли, два электрода – цинковый и медный и держатель электродов.  Подключим  элемент Вольта к нуль- вольтметру. Стрелка вольтметра отклонится ( рис.3).

Проблема. Почему стрелка вольтметра отклонится ?

Ответ. В элементе Вольта цинк начнет растворяться в растворе поваренной соли, и в раствор будут уходить положительные ионы цинка. Следовательно, раствор поваренной соли  будет заряжаться положительно, а цинковый электрод отрицательно, за счет  оставшихся не скомпенсированных электронов. Медный электрод практически не реагирует с раствором поваренной соли и поэтому будет иметь положительный заряд, как и электролит ( рис.3).             

    Рис.3.

Таким образом, цинковый электрод будет заряжен отрицательно, а медный положительно        . Т.е. между электродами появится электрическое напряжение.

Опыт 2. Простейшие химические источники тока можно получить из овощей и фруктов. 

  Возьмем соленый огурец и демонстрационный нуль гальванометр. К левому концу огурца подключим цинковый электрод Zn и подсоединим его к – нуль-вольтметра, а к правому медный электрод и подключим его к + нуль-вольтметра ( рис.4).                                                                                                                                      

  Проблема. Что произойдет ?

 Рис.4.

  Ответ. Стрелка вольметра отклонится вправо, так у нас получится источник электрического  тока аналогичный элементу Вольта.                                                                                                             

  Проблема. Что произойдет, если цинковый и медный электроды поменять местами ?  

  Ответ. Стрелка гальванометра отклонится влево, так у нас получится источник электрического  тока аналогичный элементу Вольта, но полярность его подключения изменится.