Номер 3, страница 122 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

3. Электропроводность овощей и фруктов.

Овощи и фрукты способны проводить электрический ток, поскольку они содержат в себе воду с растворенными в ней солями и кислотами. Такой раствор называется электролитом. Электропроводность овощей и фруктов является ионной, в отличие от электронной проводимости металлов.

Носителями электрического заряда в данном случае выступают не электроны, а положительно и отрицательно заряженные ионы. Клеточный сок, который составляет значительную часть массы любого овоща или фрукта, богат различными минеральными солями (соли калия, натрия, магния и др.) и органическими кислотами (лимонная, яблочная, щавелевая и т.д.). При растворении в воде молекулы этих веществ диссоциируют (распадаются) на ионы. Например, поваренная соль ($NaCl$) распадается на ион натрия ($Na^+$) и ион хлора ($Cl^-$), а лимонная кислота – на ионы водорода ($H^+$) и анионы кислотного остатка.

Когда к овощу или фрукту прикладывается электрическое напряжение (например, в него вставляют два электрода, подключенных к источнику тока), ионы приходят в движение: положительно заряженные ионы (катионы) движутся к отрицательному электроду (катоду), а отрицательно заряженные ионы (анионы) – к положительному электроду (аноду). Это упорядоченное движение ионов и представляет собой электрический ток в электролите.

На величину электропроводности влияют несколько факторов:

• Концентрация ионов: Чем выше содержание солей и кислот в клеточном соке, тем больше в нем свободных ионов и тем выше его электропроводность. Именно поэтому цитрусовые (лимоны, апельсины), богатые лимонной кислотой, и картофель, богатый солями калия, являются одними из лучших проводников среди плодов.
• Содержание воды: Вода является средой, в которой движутся ионы. Чем больше воды, тем выше подвижность ионов и, соответственно, лучше электропроводность.
• Температура: При повышении температуры увеличивается скорость движения ионов, что приводит к увеличению электропроводности.
• Клеточная структура: Клеточные мембраны и стенки создают препятствия для движения ионов, поэтому общая электропроводность ткани плода ниже, чем у свободного раствора электролита той же концентрации.

Наиболее известным практическим применением этого свойства является создание простого гальванического элемента, так называемой «фруктовой батарейки». Если в лимон или картофелину воткнуть два электрода из разных металлов (например, медный и цинковый), то между ними возникнет разность потенциалов. Кислотная среда плода выступает в роли электролита, в котором протекают химические реакции окисления на одном электроде (аноде, например, цинке $Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-$) и восстановления на другом (катоде, например, меди, где восстанавливаются ионы водорода $2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2$). Возникающий поток электронов по внешней цепи от цинка к меди способен зажечь маленькую лампочку или питать электронные часы.

Ответ: Электропроводность овощей и фруктов обусловлена наличием в их клеточном соке воды с растворенными солями и кислотами. Этот раствор является электролитом, а носителями заряда в нем выступают подвижные ионы (катионы и анионы). Таким образом, проводимость является ионной. Ее величина зависит от концентрации ионов, содержания воды и температуры.