Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân

Chào mừng quý thầy cô đến dự giờ thăm lớp
Kiểm tra kiến thức:
Điều kiện để có dòng điện trong môi trường là gì?
Điều kiện để có dòng điện trong một môi trường là:
* Điều kiện cần : hạt mang điện tự do.
* Điều kiện đủ: Đặt trong điện trường ngoài.

Bản chất dòng điện trong kim loại là gì?
Bản chất dòng điện trong kim loại:
Là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường ngoài.
Tiết 26
I. THUYẾT ĐIỆN LY:
1. Thí nghiệm:
a. Thí nghiệm 1:
b. Thí nghiệm 2:
Kết luận:
Kết luận:
Nước cất không dẫn điện
Các chất axit, bazơ và muối dẫn điện
Trong dung dịch các hợp chất hoá học như axit, bazơ và muối bị phân li (một phần hoặc toàn 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.
2. Thuyãút âiãûn ly:
* Axít phân ly thành ion âm (gốc axít)- và ion dương H+
Ví dụ:
H2SO4
H+ + SO42-
* Bazơ phân ly thành ion âm (OH)- và ion dương (kim loại)+
* Muối phân ly thành ion âm (gốc axít)- và ion dương (kim loại)+
Ví dụ:
NaOH
Na+ + (OH)-
Ví dụ:
CuSO4
Cu2+ + (SO4)2-
* Một số bazơ như nước amôniac (NH4)OH hoặc muối như phân đạn amôni clorua (NH4)Cl không chứa ion kim loại. Trong dung dịch, cũng bị phân li thành các ion (OH)-, Cl- và (NH4)+.
Vì sao axít, bazơ và muối khi tan vào nước lại bị phân li thành các ion dương và ion âm?
Các ion dương và âm vốn đã có sẵn trong các phân tử axít, bazơ và muối. Chúng liên kết chặt chẽ với nhau bằng lực hút Cu-lông. Khi tan vào nước hoặc một dung môi khác, lực hút Cu-lông yếu đi, liên kết trở lên lỏng lẻo. Một số phân tử chuyển động nhiệt tách thành các ion tự do.
Phải chăng chỉ có dung dịch bazơ và muối mới có thể phân li thành các ion?
Chuyển động nhiệt mạnh trong muối hoặc bazơ nóng chảy cũng làm các phân tử này phân li thành các ion tự do như các dung dich.
Dung dịch và các chất nóng chảy như trên gọi là chất điện phân. Vậy chất điện phân là gì?
Các dung dịch muối, axít và bazơ hoặc muối, bazơ nóng chảy được gọi là chất điện phân.
Quan sát thí nghiệm với dung dịch CuSO4


G
Dung dịch
CuSO4
K
A
K
Vậy bản chất sự dẫn điện đó là gì?
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
Cu2+
SO42-
Cu2+
Cu2+
Cu2+
SO42-
SO42-
SO42-
Khi không có điện trường
Cu2+
Cu2+
SO42-
SO42-
Khi có điện trường
Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau. Ion dương chuyển động cùng chiều điện trường, còn ion âm chuyển động ngược chiều điện trường
* Ion dương chạy về phía catôt (điện cực đấu với cực âm của nguồn điện) nên gọi là cation. Ion âm chạy về phía anôt (điện cực đấu với cực âm của nguồn điện) nên gọi là anion.
Trong quá trình tải điện lượng đi theo và đi đến điện cực, thì trên hai điện cực có sự biến đổi gì không?
III. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hiện tượng cực dương tan
+ -
K
Vì sao cực dương lại bị ăn mòn còn cực âm lại được bao quanh bởi nguyên tử đồng?
A
B
Cu
Pb
Dung dịch
CuSO4
* Tại catôt:
, Đồng bám vào catôt
* Tại anôt:
, SO4, tác dụng với một nguyên tử Đồng từ anôt tạo thành CuSO4 tan vào dung dịch .
* Kết quả: Anốt bị mòn dần, ở catôt lại có đồng bám vào. Đó chính là hiện tượng cực dương tan.
Khi có dòng điện chạy qua thì:
Nói tóm lại tại catốt, anốt trong bình điện phân cùng một phản ứng cân bằng nhưng xảy ra hai chiều ngược nhau:
Cu+ + 2e- Cu
Trong trường hợp này bình điện phân có tiêu thụ năng lượng hay không?
Nếu phản ứng diễn ra theo chiều thu năng lượng, thì phản ứng diễn ra theo chiều ngược lại toả năng lượng, nên tổng cộng lại điện năng không bị tiêu hao trong quá trình phân tích các chất mà chỉ tiêu hao dưới dạng nhiệt. Bình điện phân được coi là một điện trở.
Xét trường hợp khi chất điện phân là axít H2SO4, hai điện cực đều bằng Graphit (các bon).
Trong trường hợp này cực dương có bị tan không?
+ -
K
A
K
C
C
Vì sao ở hai điện cực lại xuất hiện khí oxi và khí hiđrô?
H2SO4 + H2O
Năng lượng để tách phân tử nước thành ion dương H+ và ion âm (OH)- tỷ lệ thế nào so với điện lượng qua bình điện phân?
Ta có thể viết:
Trong đó gọi là suất phản điện của bình điện phân; đơn vị vôn (V)
Năng lượng W dùng để phân tách nước thành ion dương H+ và Ion âm (OH)- tỷ lệ thuận với điện lượng qua bình điện phân.
G
Nước cất
H2O
Hiện tượng xảy ra như thế nào khi đóng khoá K?
Quan sát kim điện kế!
Từ thí nghiệm, có nhận xét gì về sự dẫn điện của nước cất?
K
Nếu hoà thêm vào nước cất axít, bazơ hoặc muối thì hiện tượng sảy ra như thế nào?
G
Hiện tượng sảy ra như thế nào khi đóng khoá K?
Quan sát kim điện kế!
Có nhận xét gì về sự dẫn điện của các dung dịch axít, bazơ và muối? Chứng tỏ điều gì?
K
Câu 1. Trong các chất sau, chất nào không phải là chất điện phân?
A. Nước nguyên chất
B. NaCl
C. HNO3
D. Ca(OH)2
Câu 2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân là?
A. Dòng ion dương dịch chuyển theo chiều điện trường.
B. Dòng ion âm dịch chuyển ngược chiều điện trường.
C. Dòng electron dịch chuyển ngược chiều điện trường
D. Dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau.
Câu 3. Chất điện phân dẫn điện không tốt bằng kim loại vì:
A. Mật độ electron tự do nhỏ hơn trong kim loại
B. Khối lượng và kích thước ion lớn hơn của electron
C. Môi trường dung dịch rất mất trật tự
D. Cả ba lý do trên