Bài 13. Dòng điện trong kim loại

Kính chào quí 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
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 muối, axit, bazơ dẫn điện
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
NaCl
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY
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.
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
A
K
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 anot:
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY
A
K
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
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:
Bảng kết quả thí nghiệm
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
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
(19.2)
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:
(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)
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY
6. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
a. Điều chế hóa chất
anot
catot
Vì ở catot:
ở anot:
b. Luyện kim: Dựa vào hiện tượng dương cực tan
c. Mạ điện: dung dịch muối khi điện phân là muối của kim loại dùng để mạ. Cực âm là vật cần được mạ.
Xin chào
và
hẹn gặp lại các ban

Product by
Dragon