Trang | 1 Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai PHƯƠNG PHÁP GIẢI DẠNG BÀI TẬP VỀ DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN CÓ CỰC DƯƠNG TAN 1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI + Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phâ[.]
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai PHƯƠNG PHÁP GIẢI DẠNG BÀI TẬP VỀ DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN CÓ CỰC DƯƠNG TAN PHƯƠNG PHÁP GIẢI + Hiện tượng dương cực tan xảy điện phân dung dịch muối mà kim loại anôt làm kim loại + Khi có tượng dương cực tan, dòng điện chất điện phân tuân theo định luật ơm, giống đoạn mạch có điện trở (vì có cực bị tan nên bình điện phân xem điện trở) + Sử dụng định luật Farađây: ♦ 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 = kq (1) (hệ số tỉ lệ k gọi đương lượng điện hóa, k phụ thuộc vào chất chất giải phóng, k có đơn vị kg/C) ♦ Định lật 2: Đương lượng điện hóa k nguyên tố, tỉ lệ với đương lượng gam A/n ngun tố • Biểu thức: k = c F= A A = (2) n F n = 96500 (C / mol ) c Kết hợp (1) (2) ta có biểu thức định luật Fa-ra-đây, biểu thị định luật sau: m = k q = A A.I t q = F n 96500n Trong đó: • k đương lượng điện hóa chất giả phóng điện cực ( đơn vị g/C) • F = 96 500 C/mol: số Farađây Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai • n hóa trị chất • A khối lượng ngun tử chất giải phóng ( đơn vị gam) • q điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân ( đơn vị C ) • I cường độ dịng điện qua bình điện phân ( đơn vị A) • t thời gian điện phân ( đơn vị s) • m khối lượng chất giải phóng ( đơn vị gam) VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ 1: Muốn mạ đồng sắt có diện tích tổng cộng 200 cm2, người ta dùng sắt làm catơt bình điện phân đựng dung dịch CuSO anôt đồng nguyên chất, cho dịng điện có cường độ I = 10 A chạy qua thời gian 40 phút 50 giây Tìm bề dày lớp đồng bám mặt sắt Cho biết đồng có A = 64; n = có khối lượng riêng ρ = 8,9.103 kg/m3 Giải Đổi: S = 200cm2 = 2.10-2m2; t = 40 phút 50 giây = 2.3600 + 40.60 + 50 = 9650 giây Sau mạ đồng, sắt bị đồng bám bề mặt khối lượng thể tích sắt tăng lên Bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 anôt đồng nguyên chất nên xảy tượng cực dương tan trình điện phân + Khối lượng đồng bám vào sắt: m = k q = A 64.10.9650 q = = 32( g ) = 0, 032(kg ) F n 96500 + Chiêu dày lớp mạ tính: d= V m/ p 0, 032 = = = 0,18.10−3 m = 0,13mm −2 S S 8,9.10 2.10 Ví dụ 2: Cho mạch điện hình vẽ: Có nguồn (E = 12 V; r = 0,4 Ω), R = 9Ω, R2 = 6Ω bình điện phân đựng dung dịch CuSO4, anôt đồng Cu điện trở bình điện phân Rp = 4Ω Tính: Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai a) Cường độ dịng điện qua mạch b) Khối lượng đồng thoát cực dương 16 phút giây Giải Khi điện phân dung dịch muối mà kim loại anơt làm kim loại xảy tượng cực dương ta (kim loại đề cập Cu) Đến tốn khơng có Ta xem bình điện phân điện trở tính tốn bình thường Riêng bình điện phân ta quan tâm tới dịng điện chạy qua bình điện phân, thời gian điện phân khối lượng kim loại giải phóng điện cực Lưu ý khối lượng tính gam (g) kilogam (kg) a) Điện trở tương đương mạch ngoài: R= R1 R2 9.6 + Rp = + = 7, 6 R1 + R2 9+6 Dịng điện mạch chính: I= E 12 = = 1,5 A R+r b) Khối lượng đồng thoát cực dương: m= AIt 64.1,5.(10.60 + 5) = = 0, 48 g 96500n 96500.2 BÀI TẬP TỰ LỤN Bài 1: Cho điện hình vẽ Trong nguồn có n pin mắc nối tiếp, pin có suất điện động 1,5 V điện trở 0,5 Ω Mạch gồm điện trở R = 20 Ω; R2 = Ω; R3 = Ω; đèn Đ loại 3V - 3W; Rp bình điện phân đựng dung dịch AgNO3, có cực dương bạc Điện trở ampe kế dây nối không đáng kể; điện trở vôn kế lớn Biết ampe kế A 0,6 A, ampe kế A2 0,4 A Tính: Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai a) Cường độ dòng điện qua bình điện phân điện trở bình điện phân b) Số pin công suất nguồn c) Số vôn kế d) Khối lượng bạc giải phóng catơt sau 32 phút 10 giây e) Đèn Đ có sáng bình thường khơng? Tại sao? Đ/S: a) Ip = 0,2 A; Rp = 22Ω b) n = 14 nguồn; Png = 12,6 W c) Số vôn kế: UV = 16,8 V d) Khối lượng bạc giải phóng: 0,432g e) Nên đèn sáng yếu bình thường Bài Một kim loại đem mạ niken phương pháp điện phân Biết diện tích bề mặt kim loại 40cm2, cường độ dòng điện qua bình 2A, niken có khối lượng riêng D = 8,9.103kg/m3, A = 58, n = Tính chiều dày lớp niken kinh loại sau điện phân 30 phút Coi niken bám lên bề mặt kim loại Đ/S: d = 0,03mm Bài Chiều dày lớp niken phủ lên kim loại h = 0,05 mm sau điện phân 30 phút Diện tích mặt phủ kim loại 30 cm2 Xác định cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân Biết niken có A = 58, n = có khối lượng riêng ρ = 8,9 g/cm Đ/S: I = 2,47A Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Bài Cho mạch điện hình vẽ E = V, r = 0,5 Ω Bình điện phân chứa dung dịch đồng sunfat với hai cực đồng Đèn có ghi V – W; Rx biến trở Điều chỉnh để Rx = 12 Ω đèn sáng bình thường Cho Cu = 64, n = Tính khối lượng đồng bám vào catốt bình điện phân 16 phút giây điện trở bình điện phân Đ/S: m = 0,64g; Rb= Ω Bài Một nguồn gồm 30 pin mắc thành nhóm nối tiếp, nhóm có 10 pin mắc song song, pin có suất điện động 0,9 (V) điện trở 0,6 (Ω) Bình điện phân có anôt làm Cu dung dịch điện phân CuSO4, điện trở bình điện phân 205Ω, mắc bình điện phân vào hai cực nguồn Trong thời gian 50 phút khối lượng đồng Cu bám vào catốt là: Đ/S: m = 0,013g Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Website HOC247 cung cấp mơi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng I Luyện Thi Online Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90% - Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học - Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn II Khoá Học Nâng Cao HSG Học Toán Online Chuyên Gia - Tốn Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG - Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia III Kênh học tập miễn phí HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video giảng miễn phí - HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động - HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh Trang |