L ực từ tác dụng lên hạt mang điện tích chuyển động trong từ
3. DòNG ĐIệN TRONG CHấT ĐIệN PHÂN ĐịNH LUậT FA-RA-ĐÂY Stt Chuẩn KT, KN quy định
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Nêu được bản chất của dòng
điện trong chất điện phân.
[Thông hiểu]
• 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.
• Khi hai cực của bình điện phân được nối với nguồn điện, trong chất điện phân có điện trường tác dụng lực điện làm các ion dương dịch chuyển theo chiều điện trường về phía catôt (điện cực âm) và các ion âm dịch chuyển theo chiều
Thuyết điện li : 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 nhóm nguyên tử) tích điện gọi là ion. Các ion có thể chuyển
động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện. Các
ngược lại về phía anôt (điện cực dương). dung dịch này và muối, bazơ
nóng chảy gọi là chất điện phân.
Các ion dịch chuyển đến các
điện cực có thể trở thành nguyên tử hay phân tử trung hoà, có thể bám vào điện cực, hoặc bay lên dưới dạng khí, hoặc tác dụng với các điện cực và dung môi gây ra các phản
ứng hoá học, gọi là các phản
ứng phụ hay phản ứng thứ
cấp. 2 Mô tả được hiện tượng dương
cực tan.
[Thông hiểu]
Xét sự điện phân một dung dịch muối kim loại mà anôt làm bằng chính kim loại ấy, ví dụ anôt bằng đồng, nhúng trong dung dịch đồng sunfat.
Khi có dòng điện chạy qua bình điện phân, ion Cu2+ chạy về
catôt và nhận êlectron từ nguồn điện đi tới (Cu2+ + 2e-→ Cu), và
đồng được hình thành ở catôt sẽ bám vào cực này. ở anôt, êlectrôn bị kéo về cực dương của nguồn điện, tạo điều kiện hình thành ion Cu2+ trên bề mặt tiếp xúc với dung dịch (Cu → Cu2+ + 2e-). Khi ion âm (SO4)2- chạy về anôt, nó kéo ion Cu2+ vào dung dịch. Đồng ở anôt sẽ tan dần vào dung dịch, gây ra hiện tượng dương cực tan.
Như vậy, khi có dòng điện chạy qua bình điện phân, cực dương bằng đồng bị hao dần đi, còn ở cực âm thì có đồng kim loại bám vào. Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại và anôt làm bằng chính kim loại ấy. Khi có hiện tượng dương cực tan, dòng điện
trong chất điện phân tuân theo định luật Ôm, giống nhưđoạn mạch chỉ có điện trở thuần.
3 Phát biểu được các định luật Fa-ra-đây về điện phân và viết
được hệ thức của các định luật này.
Vận dụng định luật Fa-ra-đây
để giải được các bài tập đơn giản về hiện tượng điện phân.
[Thông hiểu]
•Định luật Fa-ra-đây thứ nhất : Khối lượng vật chất m được giải phóng ởđiện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng q chạy qua bình đó:
m = kq
trong đó k được gọi là đương lượng điện hoá của chất được giải phóng ra ở cực.
•Định luật Fa-ra-đây thứ hai : Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng hoá học A
n của nguyên tốđó. Hệ số tỉ lệ là 1
F, trong đó F gọi là số Fa-ra-đây. 1 A
k
F n
= với F = 96500 C/mol
• Từ hai định luật Fa-ra-đây, ta có công thức Fa-ra-đây :
1 A
m It.
F n
=
trong đó, I là cường độ dòng điện không đổi đi qua bình điện phân đo bằng ampe (A), t là thời gian dòng điện chạy qua bình đo bằng giây (s) và m là khối lượng vật chất giải phóng
ởđiện cực đo bằng gam (g).
[Vận dụng]
Biết tính các đại lượng trong công thức của các định luật Fa- ra-đây.
Chỉ xét bài toán trong đó xảy ra hiện tượng dương cực tan.
4 Nêu được một sốứng dụng của hiện tượng điện phân.
[Thông hiểu]
Một sốứng dụng của hiện tượng điện phân:
- Điều chế hóa chất : điều chế clo, hiđrô và xút trong công nghiệp hoá chất.
- Luyện kim : người ta dựa vào hiện tượng dương cực tan để
tinh chế kim loại. Các kim loại như đồng, nhôm, magiê và nhiều hoá chất được điều chế trực tiếp bằng phương pháp
điện phân.
- Mạđiện : người ta dùng phương pháp điện phân để phủ một lớp kim loại không gỉ như crôm, niken, vàng, bạc... lên những đồ vật bằng kim loại khác.