Dạng bài tập dòng điện trong chất điện phân I Lý thuyết 1 Dòng điện trong chất điện phân Các dung dịch muối, axit, bazơ, các muối nóng chảy được gọi là các chất điện phân Thuyết điện li Trong dung dịc[.]
Dạng tập dòng điện chất điện phân I Lý thuyết Dòng điện chất điện phân - Các dung dịch muối, axit, bazơ, muối nóng chảy gọi chất điện phân - Thuyết điện li: Trong dung dịch, axit, bazơ muối bị phân li thành ion: Anion mang điện âm gốc axit nhóm (OH), cịn cation mang điện dương ion kim loại, ion H+ số nhóm nguyên tử khác - Dòng điện chất điện phân dịng chuyển dời có hướng ion điện trường (các ion dương theo chiều điện trường ion âm ngược chiều điện trường) - Khi đến điện cực ion trao đổi êlectron với điện cực giải phóng đó, tham gia phản ứng phụ Một phản ứng phụ phản ứng cực dương tan Hiện tượng dương cực tan (suất phản điện bình không) - Hiện tượng dương cực tan xảy anion tới anôt kéo ion kim loại điện cực vào dung dịch - Ví dụ: Ở hình 1, bình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực đồng Khi có dịng điện chạy qua, nguyên tử đồng cở Anôt biến thành ion Cu2+ tan vào dung dịch Ion Cu2+ gần catôt nhận electron catôt, biến thành nguyên tử Cu bám vào điện cực Hình Bình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực đồng - Trong bình điện phân dương cực tan, điện khơng bị tiêu hao trình phân tách chất mà bị tiêu hao toả nhiệt Do đó, bình điện phân khơng khác điện trở Suất phản điện bình khơng - Đối với bình điện phân mà điện cực làm chất dẫn điện khơng tạo thành ion tan vào dung dịch điện phân (dương cực không tan) Trong bình điện phân phần điện dùng để phân tách chất W = Ep I.t Trong Ep gọi suất phản điện bình điện phân, phụ thuộc vào chất điện cực chất điện phân Ví dụ (hình 2): Bình điện phân dung dịch H2SO4 với điện cực graphit Lúc đầu, hai ống nghiệm úp ngược chức đầy dung dịch H2SO4 Khi có dịng điện chạy qua anơt có O2 bay lên, cịn catơt có H2 bay lên, đẩy cột dung dịch tụt xuống Hình Bình điện phân dung dịch H2SO4 với điện cực graphit Chú ý: Khi có tượng dương cực tan, dịng điện chất điện phân tuân theo định luật Ôm giống đoạn mạch có điện trở Các định luật Fa-ra-đây * Định luật 1: Khối lượng m chất giải phóng điện cực bình điện phân tỉ lệ với điện lượng q chạy qua bình - Biểu thức: m = k.q - Trong đó: + k đương lượng điện hóa, k phụ thuộc vào chất chất giải phóng, k có đơn vị g/C + q điện lượng chạy qua bình điện phân (C) + m khối lượng chất giải phóng điện cực (g) * Định luật 2: Đương lượng điện hóa k nguyên tố tỉ lệ với đương lượng A gam nguyên tố đố Hệ số tỉ lệ , F gọi số Fa-ra-đây n F - Biểu thức: A k= F n Trong đó: + A khối lượng nguyên tử chất giải phóng (g) + n hóa trị chất + F =96500 C/mol số Fa-ra-đây (C/mol) + k đương lượng điện hóa (g/C) * Cơng thức Fa-ra-đây A m = k.q = It F n - Trong đó: + k đương lượng điện hóa chất giả phóng điện cực (g/C) + F = 96 500 C/mol số Farađây + n hóa trị chất + A khối lượng nguyên tử chất giải phóng (g) + q điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân (C) + I cường độ dòng điện qua bình điện phân (A) + t thời gian điện phân (s) + m khối lượng chất giải phóng (g) II Phân loại phương pháp giải ... điện không tạo thành ion tan vào dung dịch điện phân (dương cực khơng tan) Trong bình điện phân phần điện dùng để phân tách chất W = Ep I.t Trong Ep gọi suất phản điện bình điện phân, phụ thuộc... tượng dương cực tan, dòng điện chất điện phân tuân theo định luật Ôm giống đoạn mạch có điện trở Các định luật Fa-ra-đây * Định luật 1: Khối lượng m chất giải phóng điện cực bình điện phân tỉ lệ