Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân

Bài thuyết trình về:

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FARADAY.

So d? di?n phân nhôm
Nhà máy tinh chế nhôm
Theo tài liệu nghiên cứu cho thấy Al xuất hiện nhiều trong tự nhiên với hỗn hợp cơ bản là Al2O3.3H2O, Fe2O3 và SiO2, nhôm được tinh luyện theo nhiều quá trình, trong đó có điện phân.
Nhôm cũng như rất nhiều kim loại khác được điều chế từ phương pháp điện phân, hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu hiện tượng điện phân và ứng dụng của nó.
DD NaCl
Nước c?t
+
NaCl
-
-
K
A
THÍ NGHIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Để quan sát hiện tượng điện phân, ta bố trí thí nghiệm như hình. Lấy một bình điện phân với hai điện cực. Đổ nước cất vào trong đó và nối hai điện cực vào mạch điện như hình vẽ. Ta thấy hầu như bóng đèn không sáng, chứng tỏ không có dòng điện chạy qua, chứng tỏ nước cất chỉ có rất ít hạt tải điện.
Cho thêm vào trong nước một lượng nhỏ muối ăn, ta thấy bóng đèn sáng lên, nghĩa là có dòng điện chạy qua hay trong dung dịch có nhiều hạt tải điện. 
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Nước cất là điện môi

Dung dịch NaCl
là chất dẫn điện
KẾT LUẬN
Các dung dịch muối, axit, bazơ được gọi là các chất điện phân. Các muối nóng chảy cũng là chất điện phân.
Sự phân li : khi các muối, axít , bazơ, hòa tan vào nước chúng dễ dàng tách ra thành các Ion trái dấu
NaCl  Na+ + Cl-
Sự tái hợp : trong quá trình chuyển động nhiệt hỗn loạn một số Ion dương và ion âm có thể kết hợp với nhau để trở thành nguyên tử trung hòa
Kết quả hai quá trình trên số lượng phân tử bị phân li có giá trị xác định phụ thuộc vào nhiệt độ và nồng độ của dung dịch
BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
DD NaCl
Cl
Na
+
+
Na+
Na+
Na+
Na+
Khi không có điện trường ngoài các ion chuyển động như thế nào ?
BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Chuyển động hổn độn
K
A
DD NaCl
+
Na+
Na+
Na+
+
Cl
Cl
+
+
Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có . . . . . . . của các . . . . . . . . . . cùng chiều điện trường và các . . . . . . . đi ngược chiều điện trường.
Bản chất dòng điện trong chất điện phân là gì ?
Khi có điện trường ngoài các ion dương và ion âm chuyển động như thế nào ?
+
-
ion dương
ion âm
hướng
K
A
Các ion âm dịch chuyển đến anốt nhường êlectron cho anốt còn các ion dương đến catốt nhận êlectron từ catốt. Các ion đó trở thành nguyên tử trung hoà có thể bám ở điện cực hoặc bay lên dưới dạng khí. Chúng có thể tác dụng với điện cực và dung môi gây ra các phản ứng hoá học gọi là phản ứng phụ hay phản ứng thứ cấp.
DD NaCl
+
Na+
Na+
Na+
+
Cl
Cl
+
+
PHẢN ỨNG PHỤ TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
+
+
Cu2+
Cu2+
Cu2+
+
+
-
HIỆN TƯỢNG DƯƠNG CỰC TAN
Quan sát 2 điện cực
Hi?n tu?ng:
+ Anôt Cu tan dần
+ Catôt có lớp Cu bám vào.
Dung dịch là muối .......
Dương cực là .............
Cu
Cu
- Khi nào hiện tượng này xảy ra?
K
A

K?t lu?n: 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.
Gi?i thích
Cu2+  K
Cu2+ + 2e  Cu bám vào cực âm

SO42-  A kéo ion Cu2+ vào dung dịch
:
U(V)
I(A)
0
0,03
1,5
1
0,5
Khi có hiện tượng cực dương tan thì dòng điện tuân theo định luật Ôm giống như đối với đoạn mạch chỉ có điện trở thuần.
Cường độ I qua bình điện phân biến đổi thế nào khi có hi?n tu?ng dương cực tan?
0,06
0,1
Kết quả thực nghiệm
VÀI NÉT VỀ FARADAY
Sinh ngày 22/09/1791 ở làng Newington, Surrey nay thuộc thành phố London.
Mất ngày 25/08/1867
Michael Faraday là nhà bác học đã để lại nhiều công trình khám phá, các phương pháp thực nghiệm hữu ích và các lý thuyết tân tiến về hóa học và điện học.
Định luật Fa - Ra - Đây thứ nhất
m = kq
k : đương lượng điện hóa Kg/C
Định luật Fa - Ra - Đây thứ hai
Khối lượng m của chất được giải phĩng ra ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ với điện lượng q chạy qua bình điện phân đó.
Đương lượng điện hóa K của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó
ĐỊNH LUẬT FARAĐÂY
Khối lượng chất giải phóng ở điện cực (g)
Khối lượng mol chất giải phóng (g/mol)
Cường độ dòng điện qua bình điện phân (A)
Thời gian điện phân (s)
Hóa trị của chất được giải phóng
Hằng số Fa - ra - đây, F = 96500 (C/mol)
Công thức Farađây về điện phân
Ứng dụng của hiện tượng điện phân
Mạ điện : ứng dụng hiện tượng điện phân để phủ một lớp kim loại lên đồ vật.




Điều chế hoá chất
Luyện kim : ứng dụng hiện tượng dương cực tan trong luyện kim để tinh chế kim loại
Đúc điện : ứng dụng hiện tượng điện phân để tạo ra các đồ vật bằng kim loại theo khuôn mẫu.
Trong tương lai không xa, trái đất sẽ trở nên khan hiếm nhiên liệu, và việc tìm kiếm một loại nhiên liệu thay thế đã và đang trở thành nhu cầu cấp thiết của nhân loại.
Gần đây, các nhà khoa học đã tìm ra một giải pháp, tuy vẫn còn nhiều hạn chế nhưng hứa hẹn sẽ mang đến lời giải cho bài toán nhiên liệu phức tạp.
Vậy thành tựu đó là gì?
Pin nhiên liệu-năng lượng cho tương lai.
Pin nhiên liệu là một loại pin không dùng điện để sạc mà dùng nhiên liệu để tạo ra phản ứng hóa học sinh ra dòng điện.
Nguyên liệu chính cần cho pin nhiên liệu là hydro.
Để điều chế hydro trong thí nghiệm, một phương pháp rất được ưa chuộng là điện phân. Do đó có thể xem hiện tượng điện phân đã góp một vai trò quan trọng trong việc tạo ra nhiên liệu thay thế mới.
Vài nét về nguyên lý hoạt động của pin nhiên liệu trong mô hình phòng thí nghiệm.
Bài thuyết trình do:

Nguyễn Thị Bảo Ngân
Lê Tiểu Nghi
Thái Ngọc Diễm Trang
Lương Hồng Vy

Đến đây đã kết thúc
      
Cám ơn cô và các bạn đã theo dõi !!!