Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
GV: NGUYỄN VĂN VIÊN
TỔ: LÝ – CN
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
NỘI DUNG BÀI HỌC
1. THÍ NGHIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
2. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
3. PHẢN ỨNG PHỤ TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
4. HIỆN TƯỢNG DƯƠNG CỰC TAN
5. ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY VỀ ĐIỆN PHÂN
6. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
1. Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân
+
-
A
K
K
H2O
Đ
+
-
A
K
K
DD NaCl
Đ
+
-
A
K
K
AXIT H2SO4
Đ
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
1. Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân
Kết luận: Nước cất là điện môi
Dung dịch NaCl là chất dẫn điện
Các dung dịch muối, axit, bazơ gọi là các chất điện phân. Các muối nóng chảy cũng là chất điện phân.
NaCl
Na+
Cl -
Na+
Cl -
NaCl
+
Na+
Cl-
Cl-
Na+
Na+
Na+
Cl-
Cl-
Cl-
Na+
Cu2+
Cu2+
Cu2+
Cu2+
Dd NaCl
Dd CuSO4
Do sự phân li trong DD NaCl xuất hiện các ion Na+ và ion Cl- tự do, trong DD CuSO4 xuất hiện ion Cu2+ và ion SO42-
Na+
Cl -
Na+
Na+
Na+
Cl -
Cl -
Cl -
Dưới tác dụng của điện trường ion Na+ dịch chuyển theo chiều điện trường, ion Cl- dịch chuyển ngược chiều điện trường.
CuSO4
+ +
+ +
- -
- -
0
A
K
Dưới tác dụng của điện trường ion Cu2+ dịch chuyển theo chiều điện trường, ion SO-24 dịch chuyển ngược chiều điện trường.
Cu
Cực A không tan
Ag bám vào K
A
K
Dung dịch điện phân AgNO3 với Anôt làm bằng Cu
§ 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Dd AgNO3
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
1. Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
Khi không có điện trường ngoài, các ion chuyển động hỗn loạn nên không có dòng điện.
Khi có điện trường ngoài, các ion dương chuyển động có hướng theo chiều điện trường, ion âm ngược chiều điện trường tạo nên dòng điện trong chất điện phân.
Vậy bản chât dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
1. Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân.
+
Na+
Na+
Na+
A
K
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
1. Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân.
DD NaCl
+
+
+
+
Các ion âm chuyển về anốt nhường electrôn cho anốt, ion dương về catốt nhận electrôn từ catốt. Chúng thành những nguyên tử hay phân tử trung hòa :
- có thể bám vào điện cực hoặc bay lên dạng khí.
- có thể tác dụng với điện cực và dung môi gây ra các phản ứng gọi là phản ứng phụ hay phản ứng thứ cấp.
+
Cl- về A nhường 1e cho A,
Na+ về K nhận 1e ở A thì
chúng trở thành gì ?
2Cl- -2e →Cl2
Na+ + 1e → Na.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
+
DD H2SO4
H+
H+
H+
2H+ +2e- H2
4(OH)- 2H2O + O2 + 4e-
A
K
1. Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
1. Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân.
4. Hiện tượng dương cực tan
+
DD CuSO4
+
+
+
+
+
Cu
+
-
a. Thí nghiệm.
Cu
Đồng ở anốt tan dần vào dung dịch, còn ở catốt có đồng bám vào gọi là hiện tượng cực dương tan.
Cu2+
Cu2+
2e
Cu2+
2e
SO42-
Cu2+
CuSO4
SO42-
2e
Cu2+ dịch chuyển theo chiều điện trường về catốt:
Cu2+ + 2e- = Cu
Catốt có Cu bám vào.
Ở anốt Cu: electron bị kéo về
cực dương thánh cu2+
Cu – 2e- = Cu2+
(Cu2+ + SO42- = CuSO4 )
Cu ở anốt tan dần vào dung dịch
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
b. Giải thích hiện tượng:
Do sự phân li trong dung dịch có các ion Cu2+ và SO2-4
+
e
Cu2+
A
SO42-
Cu
Cu2+
CuSO4
e
Cu
-
Cu
Cực A không tan
Ag bám vào K
A
K
Dung dịch điện phân AgNO3 với Anôt làm bằng Cu
Dd AgNO3
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Điều kiện để có hiện tượng cực dương tan là khi điện phân dung dịch muối kim loại thì anốt phải làm bằng chính kim loại đó.
c. Định luật Ôm đối với chất điện phân :
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.
Chú ý : suất phản điện trong bình điện phân :
+ khi có cực dương tan : Ep = 0.
+ khi không có cực dương tan : Ep khác 0.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
– Khi điện phân dung dịch muối kim loại mà anốt A (cực dương) làm bằng chính kim loại đó thì có hiện tượng dương cực tan.
- Trong tru?ng h?p kh�c ta cĩ bình di?n ph�n di?n c?c tro.
– Không tiêu thụ điện năng vào việc phân tích các chất.
- Ti�u th? nang lu?ng v�o vi?c ph�n tích c�c ch?t
- Nhu m?t di?n tr? thu?n trong m?ch di?n.
- Nhu m?t m�y thu di?n, cĩ su?t ph?n di?n Ep v� di?n tr? thu?n rp
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1. Các chất điện phân :
2. Hạt tải điện trong chất điện phân :
3. Bản chất dòng điện trong chất điện phân:
4. Hiện tượng dương cực tan :
Là các dung dịch muối, axít, bazơ và các muối nóng chảy.
Là các ion dương và ion âm.
Là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.
Xảy ra khi điện phân dung dịch muối kim loại mà amốt làm bằng chính kim loại đó.
Khi đó dòng điện qua chất điện phân tuân theo định luật Ôm giống như đối với đoạn mạch chỉ có điện trở thuần.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Câu 1: Các hạt tải điện trong chất điện phân là các hạt nào?
A. Các electrôn tự do.
B. Ion dương và ion âm.
C. Electrôn và ion dương
D. Electrôn, ion dương, ion âm.
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
00
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Câu 2: Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của
A. Ion dương và ion âm theo chiều của điện trường.
B. Ion dương và ion âm ngược chiều của điện trường.
C. Ion dương theo chiều điện trường và ion âm ngược chiều điện trường.
D. Ion dương ngược chiều điện trường và ion âm theo chiều điện trường.
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
00
C. Ion dương theo chiều điện trường và ion âm ngược chiều điện trường.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Câu 3: Khi điện phân dung dịch AgNO3 trường hợp nào sau đây có hiện tượng cực dương tan ?
A. Anốt bằng bạc, catốt bằng nhựa phủ lớp dẫn điện.
B. Catốt bằng bạc, anốt bằng nhựa phủ lớp dẫn điện.
C. Anôt bằng đồng, catốt bằng bạc.
D. Anôt bằng nhôm, catốt bằng bạc.
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
00
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Câu 4: Độ dẫn điện của chất điện phân thế nào khi nhiệt độ dung dịch điện phân tăng ?
A. Không đổi.
B. tăng.
C. Giảm.
D. Giảm, sau đó tăng.
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
00
B. tăng.
CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ ĐÃ VỀ DỰ GIỜ