BAL TAP TRAC NGIEM
VI. DONG BIEN TRONG CÁC Môi TRƯỜNG A/ KIẾN THỨC CƠ BẢN
1. Dòng điện trong kim loại
* Êlectron tự do trong kim loại: Kim loại ở trạng thái rắn có cấu trúc tinh thể. Trong kim loại, các nguyên tử bị mất électron hóa trị trở thành ion dương. Các ion dương sắp xếp một cách tuần hoàn, trật tự tạo nên mạng tỉnh thể kim loại.
* Các êlectron hóa trị tách khỏi nguyên tử thì chuyển động hỗn loạn trong mạng tỉnh thể, còn gọi chúng là êlectron tự do. Sự chuyển động hỗn loạn của êlectron tự do không tạo ra dòng điện.
* Nối 2 đầu vật dẫn kim loại với một hiệu điện thế, do chịu tác dụng của lực điện trường các êlectron tự do chuyển động có hướng ngược chiều điện trường (ạo ra dòng điện.
2. Hiện tượng nhiệt điện - Pin nhiệt điện
* Hàn 2 sợi dây kim loại có bản chất khác nhau với nhau, rồi hơ một đầu mối hàn trên ngọn lửa đèn cồn. Khi nhiệt độ ở 2 mối hàn chênh lệch nhau thì trong mạch có dòng điện gọi là dòng nhiệt điện.
Cặp dây kin: loại có bản chất khác nhau hàn với nhau gọi là cặp nhiệt điện. Nhiều cặp nhiệt điện ghép với nhau tạo ra nguồn điện gọi là pin nhiệt điện.
* Siêu dẫn: Khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ Tc nào đó, điện 170
tro cua kim loại giảm đột ngột đến giá trị bằng không. Gọi hiện tượng ấy là siêu dẫn.
* Suat dién dong tao nên dòng điện trong mạch gọi là suất điện động nhiệt điện. Gọi T; và T; là nhiệt độ của 2 mối hàn, khi (T, — T,) không lớn, suất điện động nhiệt điện có biểu thức.
t= ơr(T; - Tạ) (1)
ứy gọi là hệ số nhiệt điện động phụ thuộc vào vật liệu làm cặp nhiệt điện.
. Dong điện trong chất điện phân - Định luật Faraday
* Bán chất dòng điện trong chất điện phân:
“Dong dién trong chat dién phan là dòng dịch chuyển có hướng của 'các ton dương theo chiều điện trường 0à các ion âm ngược chiều điện trường”.
Hiện tượng dương cực tan: Điện phân dụng dịch CuSO, với anốt bằng đồng thì xay ra hiện tượng dương cực tan. Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anôt của bình điện phân bằng chính kim loại ấy.
Khi có hiện tượng dương cực tan dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ôm. Bình điện phân đóng vai trò dẫn điện như một điện trở thuần.
Bình điện phân là máy thu diện: Nếu bình điện phân chứa dung dịch muối kim loại mà a nôt không làm bằng chính kim loại ấy (không có hiện tượng dương cực tan) thì bình điện phân là một máy thu điện có suất phản điện s;.
* Định luật I Faraday vẻ điện phân
*Khối lượng m của chất được giải phóng ra ở điện cực của bình điện phân tí lệ oới điện lượng Q chạy qua bình điện phân”
m = kQ (2)
Hệ số k gọi là đương lượng điện hóa.
Với bạc k = 1,118.10
* Định luật II Faraday vé dién phan:
“Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng cam (cS của nguyên tố đó.
\
k=CÊ với L~P=96500-7- — @) n Cc mol
Goi F 1a s6 Faraday.
Kết hợp các công thức (2) và (3) có:
= —.—It 1A 4)
- Mm’ Ph if
` % s (Cc \
Ở (4) m đo bằng gam thi F = 96000 Ị
mol j
B/ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
1. Nói về dòng điện trong kim loại. Tìm câu đúng.
A. Các êlectron hóa trị tách ra khỏi nguyên tử thì chuyển động hỗn loan trong mang tinh thé tao ra dong điện trong kim loại B. Sau khi tách ra khỏi nguyên tử, các êlectron hóa trị chuyển động
hỗn loạn trong mạng tỉnh thể nên còn gọi chúng là êlectron tự d›.
€. Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của cíc êle£tron tự do ngược chiều điện trường
D. B, C dang.
9, Nói về dòng điện trong chất điện phân. Tim cau dung.
A. Hạt tải điện trong chất điện phân là ion dương và ion âm.
B. Khi bình điện phân hoạt động thì dòng ion dương di chuyển về catôt (K).
C. Khi bình điện phân hoạt động thì dòng ion âm di chuyển về a not (A).
D. A, B, C déu dung.
8. Gọi k là đương lượng điện hóa, F là sé Faraday. Biểu thức nào sau đây đúng.
A.m =kq BH. 2. F.n
cm-l At Fn D. A, B, C đều đúng.
4. Nối 2 cực của bình điện phân đựng dung dịch CuSO, với một nguồn điện có suất điện động e = 12V, điện trở trong r = 0,5. Anôt của bình điện phân là một thanh đồng, điện trở của bình điện phân là 172
= bói
H = 25G. Xác định lượng đồng bám vào ca tôt sau một giờ. Cho biét vai dong co Cu = 64, n = 2.
A. 4,775 B 4.216g C. A7,75g D. 42,16g
. Dong dién chay qua bình điện phan dung dung dich CuSO, voi anét bang dong la I = 6 (A). Khối lượng đồng bám vào catôt là mì = 2,6g. Tính thời gian dòng điện chạy qua bình điện phân. Với đồng, có A =64,n =9.
A. 3165s B. 6333s C. 316,6s D. 633,5s.
* Dién phan dung dich H,SO, vdi cdc điện cực là platin, ta thu được hydro ở catôt và oxi của anôt. Dòng điện qua bình điện phan la ] = 12 (A) trong thời gian ð4 phút.
Tra loi cac cau 6, 7.
Tính thê tích khi hidro thu được ở catôt trong điệu kiện tiêu chuân.
A. 4512,5em” B.22562cm" C.45125em' D.225,62em'.
. Tính thể tích khi oxi thu được ở a nôt trong điều kiện tiêu chuẩn.
A. 412cm B. 451,2cm” C. 2256cm D. 225,6em'.
Một bình điện phân đựng dung dịch CuSO, với anôt bằng đồng.
Hai cực của bình điện phân nối với nguồn điện có hiệu điện thế U = 6V. Sau 30 phút, lượng đồng bám vào catôt là 0,45g.
Tính điện trở của bình điện phân.
A.5,620 B. 7,950 C. 6,54Q D. 3,98Q.
- Điện phản một dung địch muối đồng với điện cực bằng đồng, điện năng tiêu thụ là 0,56kwh. Hiệu điện thế giữa 2 cực của bình điện phân là U = 10V. Tính lượng đồng giải phóng ở catôt.
A. 33,43g B. 3,343g C. 66.86g D. 6,686g.
10. Sau khi điện phân trong 50 phút, độ dày của lớp đồng phủ trên diện tích 120cm” của một tấm kim loại là e = 02mm. Xác định dòng điện qua bình điện phân. Khối lượng riêng của đồng là 8900kg/m”, A = 64,n = 2.
A.21/47(A) B. 18,62(A) €. 2,147 (A) D. 2,818 (A).