Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân

Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân
1. Thí nghiệm:
2. Thuyết điện li:
Trong dung dịch, các hợp chất hoá học như axit, bazơ và muối bị phân li (một phần hoặc tòan bộ) thành các nguyên tử ( hoặc nhóm nguyên tử) tích điện gọi là ion; ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện.
+
Quan sát thí nghiệm
DD NaCl
Nước cất
+
I. Thuyết điện li:
. Axit → H+ + (gốc axit) -
HCl → H+ + Cl-
. Bazơ → (kim loại) + + (OH)-
NaOH → Na+ + OH-
. Muối → (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?
Khi có điện trường ngoài các ion chuyển động như thế nào?
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion âm và ion dương chuyển dời có hướng theo hai chiều ngược nhau.
Ion (+) chạy về catốt (cùng chiều điện trường) gọi là cation.
Ion (-) chạy về anốt (ngược chiều điện trường) gọi là anion.
Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại.
DD NaCl
+
Na+
Na+
Na+
+
Anốt (A)
Catốt (K)
-
dd muối CuSO4
Hiện tượng này gọi là hiện tượng dương cực tan.
A
K
Cu Cu2++ 2e-
Cu2+ bị SO42- kéo vào dd; cực A bị tan ra
III. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hi?n tu?ng duong c?c tan:
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� Cu)
Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anốt làm bằng chính kim loại ấy.
Vậy hiện tượng dương cực tan xảy ra khi nào?
IV. Các định luật Farađây
1. D?nh lu?t Faradõy th? nh?t:
- Phát biểu: khối lượng m của chất giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó.
- Biểu thức: m = kq (1)
Trong đó: k gọi là đương lượng điện hóa của chất giải phóng ở điện cực (g/C)
Faraday
(1791 – 1867)
IV. Các định luật Farađây
2. D?nh lu?t Faradõy th? hai:
- Biểu thức:
IV. Các định luật Farađây
3. Cụng th?c Faradõy
Trong đó:
. I là cường độ dòng điện không đổi (A)
. t là thời gian dòng điện chạy qua chất điện phân (s)
. m là khối lượng của chất được giải phóng ở điện cực (g)
Bài tập áp dụng
Điện lượng q = 16C chạy qua dd H2SO4 hòa tan trong nước. Tính lượng oxi được giải phóng ở cực dương. Cho F = 96494(C/mol).
Giải:
V. Ứng dụng của hiện tượng điện phân:
Củng cố
- Trong dung dịch các axit, bazơ, muối bị phân li thành các ion.
- Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường.
- Hiện tượng dương cực tan khi điện phân muối của một kim lọai mà anôt làm bằng chính kim loại đó.
- Khối lượng của chất giải phóng ra khỏi điện cực khi điện phân cho bởi công thức: