lý thuyết điện phân và tính pH của dung dịch điện phân

Khóa hc Hc thêm Hóa 12 –Thy Dng Lý thuyt đin phân và tính pH ca dung dch đin phân Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - I. Khái nim s đin phân. 1. Cu to ca 1 bình đin phân Cu to đn gin ca 1 bình đin phân gm có: - Bình cha cht đin phân (Có th là dung dch hoc cht đin li nóng chy). - 2 đin cc cùng nhúng vào cht đin phân đc ni vi ngun đin 1 chiu . * Cc ni vi cc dng ca ngun đin (gi là cc dng) cha nhiu đin tích dng nên anion s di chuyn v đây. Vì th, cc dng còn đc gi là anot. * Cc ni vi cc âm ca ngun đin (gi là cc âm) cha nhiu đin tích âm nên cation s di chuyn v đây. Vì th, cc âm còn đc gi là catot. 2. Ví d: in phân NaCl nóng chy: Khi cho dòng đin đi qua NaCl nóng chy, (ti trng thái nóng chy, NaCl cng b đin li: NaCl  Na + + Cl - ), cation Na + s di chuyn v cc âm (catot), ti đây xy ra quá trình kh ion Na + : Na + + 1e  Na. Cl - s di chuyn v cc dng (anot), ti đây xy ra quá trình ion hóa ion Cl - : 2Cl -  Cl 2 + 2e (hay 2Cl - - 2e Cl 2 ). Phng trình đin phân: 2NaCl  2Na + Cl 2. 3. Khái nim - in phân là quá trình oxi hóa - kh xy ra trên b mt các đin cc khi cho dòng đin mt chiu đi qua cht đin li nóng chy hoc dung dch cht đin li. - Cc dng (có nhiu đin tích dng) nên khi có ngun đin, anion s di chuyn v đây nên còn gi là anot. Ti anot xy ra quá trình oxi hóa (nhng electron). - Cc âm (có nhiu đin tích âm) nên khi có ngun đin, cation s di chuyn v đây nên còn gi là catot. Ti catot xy ra quá trình kh (nhn electron). Nu đin phân dung dch, ti cc âm và dng luôn luôn có mt ca dung môi nc. Khi ti mi đin cc có nhiu ion có th tham gia đin phân thì quá trình đin phân không xy ra đng thi mà xy ra theo th t t ion có tính kh mnh nht và ion có tính oxi hóa mnh nht. II. S đin phân các cht đin li 1. in phân nóng chy Thng đin phân các hp cht nóng chy ca kim loi ca nhóm IA, IIA, Al đ điu ch các kim loi tng ng, c th là đin phân: - Mui halogen ca kim loi nhóm chính nhóm IA, IIA. - Hiđroxit ca kim loi kim mnh. - Oxit ca nhôm. Ví d: 2. in phân dung dch cht đin li trong nc. Khác vi đin phân nóng chy, đin phân dung dch là có s có mt ca nc tham gia đin phân. a. in phân dung dch vi các đin cc tr (graphit) LÝ THUYT IN PHÂN VÀ TÍNH pH CA DUNG DCH IN PHÂN (TÀI LIU BÀI GING) Giáo viên: PHÙNG BÁ DNG ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm vi bài ging “Lý thuyt đin phân và tính pH ca dung dch đin phân (Phn 2) ” thuc Khóa hc Hc thêm hóa hc 12 – Thy Dng ti website Hocmai.vn.  có th nm vng kin thc phn “Lý thuyt đin phân và tính pH ca dung dch đin phân”, Bn cn kt hp xem tài liu cùng vi bài ging này. 2 22 dpnc n MX M nX 22 4 ( ) 4 2 dpnc n M OH M nO nH O 2 3 2 2 4 3 dpnc Al O Al O Khóa hc Hc thêm Hóa 12 –Thy Dng Lý thuyt đin phân và tính pH ca dung dch đin phân Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - in cc tr là đin cc ch đóng vai trò dn đin, bn thân cht làm đin cc không tham gia vào quá trình nhng hay nhn electron. Vit phng trình đin phân: - Vit phng trình đin li hoàn toàn các cht trong nc. - Xác đnh tng loi ion di chuyn v catot (có cation, H 2 O), anot (có anion, H 2 O) (nên xp các ion theo th t gim dn tính oxi hóa, kh). - Vit các quá trình xy ra ti tng đin cc: catot xy ra quá trình kh, anot xy ra quá trình oxi hóa. Trình t là ion có tính oxi hóa và tính kh mnh nht s b đin phân trc. - Vit phng trình tng hp bng cách ghép 2 quá trình ti 2 đin cc vào vi nhau, thêm ion  c 2 v đ đc phng trình phân t ca quá trình đin phân. Lu ý: - Cation là ion ca kim loi nhóm IA, IIA, Al và anion có cha oxi + F - không b đin phân trong dung dch. Do đó, khi đin phân dung dch nh NaOH, H 2 SO 4 , Na 2 SO 4 , … thc cht là đin phân nc, các cht trên ch đóng vai trò dn đin, không b đin phân. - Th t đin phân ti catot: gim dn tính oxi hóa ca các cation (da vào dãy đin hóa ca ion kim loi). - Th t đin phân ti anot: S 2- , I - , Br - , Cl - , OH - , H 2 O. Ví d: in phân dung dch hn hp NaCl, CuCl 2 , HCl. Các phng trình đin li: NaCl  Na + + Cl - ; CuCl 2  Cu 2+ + 2Cl - HCl  H + + Cl - Catot: Cu 2+ , H + , H 2 O, Na + : Cu 2+ + 2e  Cu 2H + + 2e  H 2 2H 2 O + 2e  H 2 + 2OH - Anot: Cl - , H 2 O: 2Cl -  Cl 2 + 2e 2H 2 O  O 2 + 4H + + 4e Th t các phn ng đin phân: CuCl 2 : Cu + Cl 2 2HCl : H 2 + Cl 2 2NaCl + 2H 2 O  2NaOH + Cl 2 + H 2 2H 2 O  2H 2 + O 2 (NaOH là cht dn đin) b. in phân dung dch vi anot tan Ví d: in phân dung dch CuSO 4 vi anot bng đng. - Ti catot: Có Cu 2+ , H 2 O: Cu 2+ + 2e  Cu ri đn 2H 2 O + 2e  H 2 + 2OH - Cu to thành bám vào catot. - Ti anot: Có 2 cht có th nhng electron: H 2 O và cht làm đin cc là Cu. Nhng Cu có tính kh mnh hn H 2 O: E o (O 2 /H 2 O) = 1,23V; E o (Cu 2+ /Cu) = +0,34V. Do đó th t nhng electron là: Cu  Cu 2+ + 2e; 2H 2 O  O 2 + 4H + + 4e. Ion Cu 2+ to thành tan vào dung dch. Lng ion tan vào dung dch đúng bng lng Cu 2+ đã phn ng ti catot, do đó nng đ Cu 2+ không thay đi. ng thi lng Cu bám vào catot cng đúng bng lng Cu tan ra ti anot. Phng trình đin phân: Khóa hc Hc thêm Hóa 12 –Thy Dng Lý thuyt đin phân và tính pH ca dung dch đin phân Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - Cu(làm anot) + Cu 2+ Cu 2+ + Cu (bám vào catot). b. Xác đnh s thay đi pH ca dung dch trong quá trình đin phân (phi vit đc chính xác phng trình đin phân hoc các quá trình đin phân ti đin cc) Ví d: - in phân dung dch NaCl: 2NaCl + 2H 2 O  2NaOH + Cl 2 + H 2 , to ra OH - nên pH tng. - in phân dung dch HCl:2HCl  Cl 2 + H 2 , lng H + gim nên pH tng. Ngun: Hocmai.vn . in ph n dung dch cht đin li trong nc. Khác vi đin ph n nóng chy, đin ph n dung dch là có s có mt ca nc tham gia đin ph n. a. in ph n dung dch vi các đin cc tr (graphit). đnh s thay đi pH ca dung dch trong quá trình đin ph n (ph i vit đc chính xác ph ng trình đin ph n hoc các quá trình đin ph n ti đin cc) Ví d: - in ph n dung dch NaCl: 2NaCl. IN PH N VÀ TÍNH pH CA DUNG DCH IN PH N (TÀI LIU BÀI GING) Giáo viên: PH NG BÁ DNG ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm vi bài ging “Lý thuyt đin ph n và tính pH ca dung