bai117:dong dien trong kim loai

Kính chào q thầy cô và các bạn Môn vật lý Lớp 11A1 BÀI 19 DÒNG DIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY NƯỚC CẤT NaCl dd Nacl 1 K A K mA DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY 1. Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân: a. Thí nghiệm Nước cất không dẫn điện Thay nước cất bằng dd NaCl Nếu thay dd NaCl bằng các dd muối khác hoặc dd axit ta cũng được kết quả tương tự Dd mu ối, a xit , ba zơ dẫn điệ n b. Kết luận: Các dd muối, axit, bazơ được gọi là các chất điện phân. Các muối, bazơ nóng chảy cũng là chât điện phân dd NaCl + Na NaCl − Cl + Na − Cl DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY + Na − Cl NaCl = + 2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân Trong dd sẽ có các ion do sự phân ly.  Các ion có thể kết hợp lại do va chạm trong chuyển động nhiêt: Quá trình này gọi sự tái hợp.  Khi E = 0: không có dòng điện  Khi các ion chuyển động theo hướng xác định tạo ra dòng điện. 0≠E Kết luận: Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY 4 CuSO +2 Cu −2 4 SO = + − e dd 4 CuSO −2 4 SO +2 Cu − e − e − e A K → E 3. Phản ứng phụ trong chất điên phân Phản ứng phụ là cá phản ứng hóa học xảy ra tại các điện cực Quan sát khí bay ra ở anot và đồng bám vào catot Giải thích: Tại catot: + 2 = Cu +2 Cu − e Tại anot: −+ += OHHOH 2 −− −+= eOOHOH 4 2 1 2 22 2 42 2 4 2 SOHSOH =+ − + DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY 4 CuSO +2 Cu −2 4 SO = + +2 Cu −2 4 SO dd 4 CuSO A K Cu → E − e − e + 2 Cu 4. Hiện tượng dương cực tan a. Thí nghiệm Cực anot bị mòn một phần Trên catot có lớp Cu mầu đỏ bám vào b. Giải thích Tại catot: + 2 = Cu +2 Cu − e Tại anot: −+ −= eCuCu 2 2 Tan vào dd, tham gia vào quá trình điện phân Vậy: Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anot làm bằng chính kim loại ấy Điều kiện xảy ra hiện tượng dương cực tan là: anot làm bằng kim loại của muối đang điện phân DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY c. Định luật Ôm đối với chất điện phân: U (v) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 I (A) 0,025 0,060 0,100 0,130 0,170 0,210 Bảng kết quả thí nghiệm U I(A) Đường đặc tuyến vôn-ampe Vậy: Khi có hiện tượng dương cực tan, dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ôm, giống như đoạn mạch chỉ có điện trở thuần DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY Trường hợp dương cực không tan thì dòng điện qua bình điện phân tuân theo định luật Ôm đối với máy thu điện Giải thích:  Đối với dương cực tan thì tại 2 điện cực xảy ra 2 quá trình ngược nhau. Quá trình Tại catot: + 2 = Cu +2 Cu − e Tại anot: −+ −= eCuCu 2 2  Một quá trình là nhận năng lượng thì quá trình kia sẽ toả năng lượng. Do đó dòng điện không mất năng lượng, vì vậy bình điện phân trong trường hợp này giống với một điện trở thuần.  Đối với trường hợp dương cực không tan thì dòng điện phải tốn một phần năng lượng vào quá trình phân tích các chất , nên bình điện phân trong trường hợp này là một máy thu. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY 5. Định luật fa-ra-đây về điện phân a.Định luật I Fa-ra-đây Khối lượng m của chất được giải phóng ra ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ với điện lượng q chạy qua bình đó. m = kq (19.1) Trong đó : k gọi là đương lượng điện hóa, phụ thuộc bản chất của chất được giải phóng ra ở điện cực Đơn vị: k đo bằng Kg/C ; m đo bằng gam b. Định luật II Fa-ra-đây Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó n A ck = (19.2) Kí hiệu :Hằng số Fa-ra-đây molCF c /96500 1 ≈= Michael Faraday 1791-1867 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY c. Công thức Fa-ra-đây về điện phân Từ (19.1) và (19.2) ta được: q n A F m 1 = It n A F m 1 = (19.3) (19.4) hay I : là cường độ dòng điện không đổi qua bình (A) t :là thời gian điện phân (s) m: là khối lượng chất được giải phóng ở điện cực (gam) [...]...DềNG IN TRONG CHT IN PHN NH LUT FA-RA-DAY 6 ng dng ca hin tng in phõn a iu ch húa cht p NaCl + H 2O = NaOH + Cl2 + vn Vỡ catot: Na + H 2O H2 = NaOH + H2 catot Cl anot: 2 e = Cl2 anot b Luyn kim: Da vo hin tng dng cc tan c M in: dung dch mui khi in phõn l mui ca kim loi dựng m Cc õm l vt cn c m Xin chaứo vaứ heùn gaởp laùi caực ban . muối kim loại mà anot làm bằng chính kim loại ấy Điều kiện xảy ra hiện tượng dương cực tan là: anot làm bằng kim loại của muối đang điện phân DÒNG ĐIỆN TRONG. − Cl + Na − Cl DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY + Na − Cl NaCl = + 2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân Trong dd sẽ có các ion do