I. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 1 Cấu tạo nguyờn tử kim loạ
b) Điện phõn dung dịch
Điện phõn với điện cực trơ
Vớ dụ: Điện phõn dung dịch CuSO4
– Phương trỡnh điện li : Khi tan trong nớc, CuSO4 điện li theo phương trỡnh: CuSO4 → Cu2+ SO42– – Sơ đồ điện phõn:
Catot (–) CuSO4 Anot (+) Cu2+ , H2O SO42–, H2O Cu2+ + 2e → Cu 2H2O → O2 + 4H+ (Sự khử) (Sự oxi hoỏ)
Hocmai.vn – Ngụi trường chung của học trũ Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 39 - – Phương trỡnh điện phõn:
2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + 2H2SO4 + O2 – Quỏ trỡnh oxi hoỏ khử trờn bề mặt cỏc điện cực:
+) Tại catot: xảy ra sự khử, cỏc quỏ trỡnh khử xảy ra theo thứ tự dóy thế điện cực chuẩn. Chất, ion nào cú thế điện cực chuẩn lớn hơn sẽ bị khử trớc.
Cỏc ion kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, Mg2+, Al3+ cú thế điện cực nhỏ hơn (õm hơn) thế điện cực của cặp oxi hoỏ khử H2O/H2 nờn khụng bị điện phõn trong dung dịch.
+) Tại anot: xảy ra sự oxi hoỏ, cỏc quỏ trỡnh oxi hoỏ xảy ra theo thứ tự. Chất, ion cú thế điện cực lớn hơn sẽ oxi hoỏ trớc. Cỏc anion gốc axit chứa oxi nh NO3–, SO42–, PO43–... khụng tham gia điện phõn mà H2Ođiện phõn
Điện phõn với anot tan (dương cực tan)
Dương cực đợc làm bằng kim loại cựng chất với kim loại trong muối. Vớ dụ: điện phõn dung dịch CuSO4 với điện cực dương bằng Cu. Tại anot (+) xảy ra quỏ trỡnh oxi hoỏ kim loại Cu:
Cu → Cu2+ + 2e
Anot tan vào dung dịch điện phõn chuyển động tới cực õm Tại catot (–), xảy ra sử khử ion Cu2+:
Cu2+ + 2e → Cu
Do đú thực chất chỉ là sự chuyển kim loại Cu từ anot sang catot. Trong thực tế sự điện phõn dung dịch với anot tan đợc sử dụng chủ yếu vào việc tinh chế cỏc kim loại (anot là kim loại cần tinh chế, catot là kim loại đó đợc tinh chế) và mạ kim loại (catot là vật cần mạ, anot là kim loại dựng để mạ).
4. Định luật Faraday
Khối lợng cỏc chất thu đợc ở điện cực đợc tớnh theo cụng thức biểu diễn định luật Faraday: m =
96500n AIt
m : Khối lợng chất thu đợc ở điện cực
A : Khối lợng mol phõn tử của chất thu đợc ở điện cực n : Số electron mà nguyờn tử hoặc ion đó cho hoặc nhận I : Cờng độ dũng điện, tớnh bằng ampe
t : Thời gian điện phõn, tớnh bằng giõy
VI. ĂN MềN KIM LOẠI VÀ CHỐNG ĂN MềN KIM LOẠI
– Sự ăn mũn kim loại là sự phỏ huỷ kim loại hoặc hợp kim do tỏc dụng của cỏc chất trong mụi trờng. – Căn cứ vào mụi trờng và cơ chế ăn mũn, ngời ta phõn thành hai loại ăn mũn hoỏ học và ăn mũn điện hoỏ: