Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân

Kiểm tra bài cũ:
1/ Hạt tải điện trong kim loại là:
a. Các ion dương.
b. Các ion âm.
c. Các electron tự do.
d. Các electron ở lớp trong cùng của nguyên tử.
Kiểm tra bài cũ:
2/ Dũng di?n trong kim lo?i l� dũng chuy?n d?i cú hu?ng c?a:
a. Các ion dương cùng chiều điện trường.
b. Các ion dương ngược chiều điện trường.
c. Các electron tự do cùng chiều điện trường.
d. Các electron tự do ngược chiều điện trường.
GV:Phùng Nhật Trọng
I. ThuyÕt ®iÖn li:
- Nhận xét
+ nước cất không cho dòng điện chạy qua
+ dung dịch axit, muối, bazơ cho dòng điện chạy qua
Trong dung d?ch, các h?p ch?t hoá h?c nhu axit, bazo và mu?i b? phân li (m?t ph?n ho?c toàn b?) thành các nguyên t? ( ho?c nhóm nguyên t?) tích dđi?n g?i là ion; ion có th? chuy?n đ?ng t? do trong dung d?ch và tr? thành h?t t?i điện.
+
Quan sát thí nghiệm
DD NaCl
DD Nước cất
+
. Axit → H+ + (gốc axit) -
HCl → H+ + Cl-
. Bazô → (kim loại) + + (OH)-
NaOH → Na+ + OH-
. Muoái → (kim loại) + + (gốc axit) –
NaCl → Na+ + Cl-
. Muối amoni → (NH4)+ + (gốc axit) –
(NH4)OH → (NH4)+ + OH-
Những dung dịch axit, muối, bazơ hay muối, bazơ nóng chảy phân li thành các ion gọi là chất điện phân.
DD NaCl
Cl
Na
+
+
Na+
Na+
Na+
Na+
Khi không có điện trường ngoài các ion chuyển động như thế nào ?

DD NaCl
+
Na+
Na+
Na+
+
An?t (A)
Cat?t (K)
-
Khi có điện trường ngoài các iôn dương và iôn âm chuyển động như thế nào?

Cu2+
SO42-
Cu2+
Cu2+
Cu2+
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
DD CuSO4
A
K
anôt
Catôt
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
- Dòng điện trong lòng chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau.
Ion (+) chạy về catôt (cựng chiều điện trường) gọi là cation.
Ion (-) chạy về anôt (ngu?c chiều điện trường) gọi là anion.
- Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại.
DD NaCl
+
Na+
Na+
Na+
+
An?t (A)
Cat?t (K)
-
E
dd mu?i CuSO4
Hiện tượng này gọi là hiện tượng dương cực tan.
A
K
Cu Cu2++ 2e-
Cu2+ b? SO42- kộo v�o dd; c?c A b? tan ra
III. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hi?n tu?ng duong c?c tan.
III. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hiện tượng dương cực tan
Đồng ở cực dương tan dần vào trong dung dịch còn cực âm có một lớp đồng bám vào.
Cu2+
Cu2+
2e
Cu2+
2e
SO42-
Cu2+
CuSO4
SO42-
?gọi là hiện tượng dương cực tan
2e
Cu
Dd AgNO3
Cực A không tan.

Ag bám vào K

A
K
Quan sỏt hi?n tu?ng v?i dung d?ch l� AgNO3 (an?t l�m b?ng d?ng).
Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim lọai mà anốt làm bằng chính kim loại ấy.
VËy hiÖn t­îng d­¬ng cùc tan x¶y ra khi nµo ?

IV. Các định luật Faraday
. D?nh lu?t I Faraday
Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó.
m = kq (1)
Trong đó: k gọi là đương lượng hoá của chất được giải phóng ở điện cực (Đơn vị k: kg/C)
VI. Các định luật Fa-ra-đây
. Định luật Fa-ra-đây thứ hai
Đương lượng điện hoá k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ là , trong đó F gọi là số Fa-ra-đây


F = 96 494 C/mol là số Fa-ra-đây
1
F
IV. Cỏc d?nh luật Fa-ra-đây
Công thức Fa-ra-đây
Trong đó:
. I là cường độ dòng điện không đổi (A)
. t là thời gian dòng điện chạy qua bình (s)
. m là khối lượng của chất được giải phóng ở điện cực (g)
V. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
Câu hỏi củng cố:
1/ Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của:
Các chất tan trong dung dịch.
B. Các iôn dương trong dung dịch.
C. Các iôn dương và âm dưới tác dụng của điện trường trong dung dịch.
D. Các iôn dương và âm theo chiều điện trường trong dung dịch.
2/ Ñöông löôïng ñieän hoaù cuûa niken laø k = 3.10-4g/C. Khi cho moät ñieän löôïng 10C chaïy qua bình ñieän phaân coù anoát baèng niken thì khoái löôïng niken baùm vaøo catoát laø:
0,3.10-4g
3.10-3g
0,3.10-3g
D. 3.10-4g

Ta coù: m = k.q = 3.10-4.10 = 3.10-3g
Bài tập áp dụng
Điện lượng q = 16C chạy qua dung dịch H2SO4 hoà tan trong nước. Tính lượng Oxi được giải phóng ở cực dương.
Giải:
Khối lượng Ôxi giải phóng ở cực dương:
m =
1
F
A
n
.q =
1
16
96494
2
.16 = 1,33 . 10-3g
.
.
Tổng kết
+ Trong dung dịch, các axit, bazơ, muối bị phân li thành ion.
+ Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường.
+ Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi các anion đi tới anôt kéo các ion kim loại của điện cực vào trong dung dịch.
+ Khối lượng của chất được giải phóng ra điện cực khi điện phân cho bởi công thức:
m =
1
F
A
n
.It
.
hay