- Cỏc định luật Faraday: (chỉ đỳng trong trường hợp điện phõn dương cực tan).
B. BÀI TỐN VỀ HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN
Phương phỏp: sử dụng cỏc định luật Farađõy về hiện tượng điện phõn * Định luật Farađõy I:
m = kq = k.I.t
Trong đú, k (Kg/C) là đương lượng điện hoỏ của chất giải phúng điện cực. * Định luật Farađõy II:
m = F1 .An It
Trong đú: F = 96500 Kg/C.
m (g) khối lượng giải phúng ở điện cực I (A) cường độ dũng điện qua bỡnh điện phõn t (s) thời g ian dũng điện qua bỡnh điện phõn A: nguyờn tử lượng ( khối lượng mol)
n: húa trị của chất thoỏt ra ở điện cực
Chỳ ý: 1.Khi bài toỏn yờu cầu tỡm cường độ dũng điện qua bỡnh điện phõn thỡ lưu ý: + Nếu bỡnh điện phõn cú hiện tượng dương cực tan thỡ xem như điện trở thuần.
+ Nếu bỡnh điện phõn khụng cú hiện tượng dương cực tan thỡ xem như là may thu và ỏp dụng định luật ễm trong trường hợp cú mỏy thu.
2. Trong trường hợp chất giải phúng ở điện cực là chất khớ thỡ ta vẫn ỏp dụng cụng thức trờn để tỡm khối lượng của khớ thoỏt ra và từ đú tỡm thể tớch ( ở điều kiện chuẩn 1mol khớ chiếm thế tớch 22400cm3).
C. BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1: Một tấm kim loại được đem mạ niken bằng phương phỏp điện phõn. Biết diện tớch bề mặt kim loại là 40cm2, cường độ dũng điện qua bỡnh là 2A, niken cú khối lượng riờng D = 8,9.103kg/m3, A =58, n=2.
Tớnh chiều dày của lớp niken trờn tấm kinh loại sau khi điện phõn 30 phỳt. Coi niken bỏm đều lờn bề mặt tấm kim loại.
Hướng dẫn:
Sử dụng cụng thức: m = F1 .An It
- Chiều dày của lớp mạ được tớnh: d = . . 0,03 .
. . . .
V m A I t mm
S S D F n S D= = =
Bài 2: Điện phõn dung dịch H2SO4 với cỏc điện cực platin, ta thu được khi hidro và ụxi ở điện cực. Tớnh thể tớch khớ thu được ở mỗi điện cực (ở điều kiện tiờu chuẩn) nếu dũng điện qua bỡnh điện phõn cú cường độ I = 5A và trong thời gian t = 32 phỳt 10 giõy.
Hướng dẫn:
- Khối lượng Hiđrụ thu được ở catot:
m1 = F1 . 1
1
A
n It = 0,1 g.
- Thể tớch Hiđrụ thu được ở catot: V1 = 0,1.22400 1200 3
2 = cm .
- Khối lượng ụxi thu được là:
m2 = F1 . 22 2 A n It = 0,8 g. - Thể tớch ụ xi thu được là: V2 = 0,8 .22400 560 3 32 = cm .
Bài 3: Cho mách ủieọn nhử hỡnh veừ. Trong ủoự boọ nguồn coự 10 nguồn gioỏng nhau moĩi nguồn coự
suaỏt ủieọn ủoọng ξ = 4V vaứ ủieọn trụỷ trong r = 0,2Ω maộc thaứnh 2 daừy, moĩi daừy coự 5 nguồn. ẹeứn ẹ
coự ghi (6V - 18W). Caực ủieọn trụỷ R1 = 5Ω ; R2 = 2,9Ω ; R3 = 3Ω ; RB = 5Ω vaứ laứ bỡnh ủieọn phãn
ủửùng dung dũch Zn(NO3)2 coự cửùc dửụng baống Zn. ẹieọn trụỷ cuỷa dãy noỏi khõng ủaựng keồ. Tớnh :
a) Cửụứng ủoọ doứng ủieọn cháy trong mách chớnh.
b) Lửụùng Zn giaỷi phoựng ra ụỷ cửùc ãm cuỷa bỡnh ãm ủieọn phãn trong thụứi gian 2 giụứ 8 phuựt 40 giãy. Bieỏt Zn coự hoựa trũ 2 vaứ coự nguyẽn tửỷ lửụùng 65.
c) Hieọu ủieọn theỏ giửừa hai ủieồm A vaứ M.
Bài 4: Cho mách ủieọn nhử hỡnh veừ. Trong ủoự ủeứn ẹ coự ghi
(6V - 6W) ; R1 = 3Ω ; R2 = R4 = 2Ω ; R3 = 6 Ω ; RB = 4Ω vaứ laứ
bỡnh ủieọn phãn ủửùng dung dũch CuSO4 coự cửùc dửụng baống ủồng ;
boọ nguồn gồm 5 nguồn gioỏng nhau moĩi caựi coự suaỏt ủieọn ủoọng ξ
coự ủieọn trụỷ trong r = 0,2Ω maộc noỏi tieỏp. Bieỏt ủeứn ẹ saựng bỡnh
thửụứng. Tớnh :
a) Suaỏt ủieọn ủoọng ξ cuỷa moĩi nguồn ủieọn.
b) Lửụùng ủồng giaỷi phoựng ụỷ cửùc ãm cuỷa bỡnh ủieọn phãn sau thụứi gian 32 phuựt 10 giãy. c) Bieỏt ủồng coự hoựa trũ 2 vaứ coự nguyẽn tửỷ lửụùng 64.
d) Hieọu ủieọn theỏ giửừa hai ủieồm A vaứ N.
Bài 5: Cho mách ủieọn nhử hỡnh veừ. Trong ủoự boọ nguồn coự 10 nguồn gioỏng nhau, moĩi nguồn coự
suaỏt ủieọn ủoọng ξ = 3,6V, ủieọn trụỷ trong r = 0,8Ω maộc thaứnh 2 daừy,
moĩi daừy coự 5 nguồn. ẹeứn ẹ coự ghi (6V - 3W). Caực ủieọn trụỷ R1 = 4Ω ;
R2 = 3Ω ; R3 = 8Ω ; RB = 2Ω vaứ laứ bỡnh ủieọn phãn ủửùng dung dũch
CuSO4 coự cửùc dửụng baống Cu. ẹieọn trụỷ cuỷa dãy noỏi vaứ ampe keỏ
khõng ủaựng keồ, cuỷa võn keỏ raỏt lụựn.
a) Xaực ủũnh soỏ chổ cuỷa ampe keỏ vaứ võn keỏ.
b) Tớnh lửụùng Cu giaỷi phoựng ra ụỷ cửùc ãm cuỷa bỡnh ãm ủieọn phãn
trong thụứi gian 32 phuựt 10 giãy. Bieỏt Cu coự hoựa trũ 2 vaứ coự nguyẽn tửỷ lửụùng 64. c) Cho bieỏt ủeứn ẹ coự saựng bỡnh thửụứng khõng ? Tái sao ?
Bài 6: Cho mách ủieọn nhử hỡnh veừ. Nguồn cú coự suaỏt
ủieọn ủoọng ξ = 24V, r = 1Ω, điện dung tụ C = 4àFđ.
ẹeứn ẹ coự ghi (6V - 6W). Caực ủieọn trụỷ R1 = 6Ω ;
R2 = 4Ω ;Rp = 2Ω vaứ laứ bỡnh ủieọn phãn ủửùng dung
dũch CuSO4 coự cửùc dửụng baống Cu.
a. Tớnh điện trở tương đương của đoạn mạch.
b. Tớnh lửụùng Cu giaỷi phoựng ra ụỷ cửùc ãm cuỷa bỡnh ãm ủieọn
phãn trong thụứi gian 16 phuựt 5 giãy. Bieỏt Cu coự hoựa trũ 2 vaứ
coự nguyẽn tửỷ lửụùng 64. c. Tớnh điện tớch trờn tụ C. E,r B A R1 R2 Đ C Rp M N Mai cơn Farađõy (1791 – 1867)
Chừng nào lồi người cũn cần sử dụng điện, thỡ chừng đú mọi người cũn ghi nhớ cụng lao của Mai cơn Farađõy