khimie.ru

Твердое стекло — хороший диэлектрик. Однако при нагревании заряженные частицы стекла становятся подвижными, поэтому и в твердом состоянии нагретое стекло может быть проводником электричества. Этот факт был замечен в XVIII веке Д. Пристли. Сейчас установлено, что электропроводность стекла обусловлена движением ионов натрия, причем уже при 350 °С подвижность их имеет значительную величину. На этом свойстве стекла и основан данный опыт.

Соберите прибор, как показано на рисунке.

Рис. Получение металлического натрия на стекле при электролизе

расплава нитрата натрия

Возьмите лампочку от карманного фонарика и укрепите ее. Питание лампочки будет осуществляться от батарейки (провод к лампочке не припаивайте). При температуре 350 °С расплавьте в стаканчике нитрат натрия. Следует помнить, что это вещество — сильный окислитель. Зажгите лампочку и осторожно погрузите ее в расплав. Следите, чтобы в соль был погружен только один электрод, иначе произойдет короткое замыкание. Охладите лампочку, промойте водой. На внутренней поверхности стекла образуется зеркальный налет металлического натрия.

Под действием электрического тока ионы натрия направляются от внешней стороны баллона лампочки к внутренней. При этом электроны, которые испускает раскаленная спираль лампочки, восстанавливают ионы натрия до металла:

Nа + e^— = Nа.

Если лампочка заполнена инертным газом, то опыт идет довольно продолжительное время, так как газ мешает движению электронов. Заменить натриевую селитру на калиевую нельзя, так как радиус ионов калия значительно больше радиуса ионов натрия и ионы К⁺ не смогут проходить сквозь стекло.