dòng điện trong chất điện phân

Thuyết điện ly:1.Phát biểu: Trong dung dịch, các hợp chất hoá học như axit, bazơ và muối bị phân li một phần hoặc toàn bộ thành các nguyên tử hoặc một nhóm nguyên tử tích điện gọi là

Chương III:

DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

Bài 14:

TRƯỜNG THPT QUANG TRUNG

I Thuyết điện ly:

1.Phát biểu:

Trong dung dịch, các hợp chất hoá học như axit, bazơ

và muối bị phân li (một phần hoặc toàn bộ) thành các nguyên

tử (hoặc một nhóm nguyên tử) tích điện gọi là ion ; ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành chất tải điện

+ Axit phân li thành ion âm (gốc axit) - và ion dương H+

+ Bazơ phân li thành ion âm (OH) -và ion dương (kim loại)+

+ Muối phân li thành ion âm (gốc axit) -và ion dương (kim loại) +

Một số bazơ và muối không có chứa ion kim loại : (NH 4 )OH, (NH 4 )Cl… cũng phân li thành ion âm và dương

Sự thay đổi của dòng điện khi cho

axit vào

Mô hình dung dịch điện phân

III Bản chất của dịng điện trong chất điện phân:

1 Định nghĩa:

Dòng điện trong lòng chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau.

* Lưu ý:

+ Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại

+ Những vật chất đi theo dòng điện bị đóng ở điện cực

gây hiện tượng điện phân

III Các hiện tượng diễn ra ở điện cực Hiện tượng cực dương tan.

Hiện tượng cực dương tan:

- Hiện tượng cực dương tan xảy ra khi các anion đi tới anôt kéo các ion kim loại của điện cực vào trong dung dịch

- Các hiện tượng diễn ra ở canôt và anôt trong bình điện phân là cùng một phản ứng cân bằng nhưng xảy ra theo hai chiều ngược nhau

Cu 2+ + 2e- → Cu

Cu → Cu 2+ + 2e

Nếu phản ứng diễn ra theo chiều này là thu năng lượng thì phản ứng diễn ra theo chiều ngược lại tỏa năng lượng → tổng cộng lại điện năng không bị tiêu hao troong quá trình phân tích các chất mà chỉ bị tiêu hao vì tỏa nhiệt → bình điện phân không khác gì một điện trở

Hình ảnh minh họa cho hiện tượng

Bình điện phân có điện cực làm bằng graphit

Graphit dẫn điện nhưng

không tạo thành ion có thể tan vào dung dịch điện phân → các phản ứng diễn ra ở điện cực phức tạp hơn

Kết quả chỉ có nước bị phân tách ra: hidrô bay ra ở catôt và oxi bay ra ở anôt

Năng lượng của dòng điện thực hiện việc phân tách tỉ lệ với điện lượng chạy qua bình điện phân:

W = Ep.I.t

trong đó: Epđược gọi là

suất phản điện của bình điện phân

IV Các định luật Faraday

Vì dòng điện trong chất điện phân tải điện lượng cùng với vật chất nên khối lượng chất đi đến điện cực:

- tỷ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình điện phân

- tỷ lệ thuận với khối lượng của ion

- tỷ lệ nghịch với điện tích của ion

→ Hình thành nên các định luật Faraday

* Định luật Faraday thứ nhất:

1 Phát biểu:

Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực bình điện phân tỷ

lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó

2 Công thức:

trong đó:

k: đương lượng điện hóa

m : khối lượng chất giải phóng ra ở điện cực (g)

q: điện lượng chạy qua bình (C)

* Định luật Faraday thứ hai

1 Phát biểu:

Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó Hệ số tỉ lệ là 1/F, trong đó F gọi là số Faraday

2 Công thức:

k = 1/F.A/n (2 ) Trong đó:

n: hóa trị nguyên tố tạo ra ion

A: khối lượng mol

Ứng dụng của hiện tượng điện phân:

1 Luyện nhôm:

- Điện phân quặng nhôm (Al2O3)

- Bể điện phân có điện cực bằng than

2 Mạ điện:

- Bể mạ có anôt là một tấm kim loại để mạ, catôt là vật để mạ

- Chất điện phân là dung dịch muối kim loại (NiSO4, AgNO3) và

một số chất phụ gia để lớp mạ bám chặt vào vật

Chúc các em học tốt