Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân

1. Dòng điện trong chất điện phân là gì?
-
+
A
K
-
-
-
-
+
+
+
+
Dòng điện trong kim loại.
Dòng điện trong chất điện phân.
-
+
A
K
-
-
-
-
+
+
+
+
Chúng ta đã biết dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất(theo nghĩa hẹp)đi theo. Vậy khối lượng ấy được tính như thế nào chúng ta sẽ làm sáng tỏ trong bài học hôm nay.
Phân tử nước
Ion dương
Ion âm
Phân tử chất tan
-
+
A
K
-
-
-
-
+
+
+
+
1. Thí nghiệm về dương cực tan.
Dụng cụ:
+ Bình điện phân.
+ Chất điện phân: Dung dịch CuSO4.
+ Cặp điện cực: anôt bằng đồng, catôt bằng than.
+ Nguồn điện: 6V.
-
+
A
K
-
-
-
-
+
+
+
+
Hiện tượng: Đồng ở anôt tan vào dung dịch di chuyển sang catôt bám
vào điện cực catôt.
ở hai điện cực có cùng một
phản ứng cân bằng nhưng theo
hai chiều ngược nhau.
Là hiện tượng anion (SO4)2- chạy về anôt, nó kéo ion Cu2+ vào dung dịch, nên đồng ở anôt tan dần vào dung dịch.
A
K
-
+
-
-
-
+
+
-
-
Bình điện phân dương cực trơ có tiêu thụ năng lượng vào quá trình phân tích các chất, nó là một máy thu điện.
Nguyên tử ôxi
Nguyên tử hiđrô
* Khối lượng chất đi đến điện cực:
+ Tỉ lệ thuận với q.
+ Tỉ lệ thuận với KL mol nguyên tử A.
+ Tỉ lệ nghịch với điện tích của ion( hay hoá trị n của nguyên tố tạo ra ion đó).
Để tổng quát hoá các nhận xét trên và mở rộng cho cả trường hợp các chất được giải phóng ở điện cực là do các phản ứng phụ sinh ra. Năm 1834 nhà bác học người Anh Mai cơn Fa-ra-đây(Michael Faraday, 1791 - 1867) đã nghiên cứu định lượng và phát biểu thành hai định luật.
(Với k là đương lượng điện hoá của chất được giảI phóng ở điện cực.)
+ m: là khối lượng của chất được giải phóng ở điện cực(g).
+ F = 9,65.104 C/mol: số Fa-ra-đây.
+ A: KL mol nguyên tử (g)
+ t: Thời gian dòng điện chạy qua bình điện phân(s).
+ n: Hoá trị của nguyên tố.
+ I: Cường độ dòng điện chạy trong bình điện phân(A).
ý nghĩa các đại lượng
Từ công thức hãy suy ra công thức tính F, I, t. Từ đó giải thích đơn vị F?
Từ Fa-ra-đây ta có thể suy ra các CT:
- Hiện tượng điện phân có những ứng dụng gì trong thực tế đời sống con người?
Hiện tượng điện phân có nhiều ứng dụng trong thực tế sản xuất và đời sống con người như: luyện nhôm, tinh luyện đồng, điều chế clo, xút, mạ điện, đúc điện..
Vì vật cần mạ(dùng làm catôt) nói chung không phải là mặt phẳng, nên khoảng cách từ các điểm khác nhau của vật tới anôt không giống nhau. Điện lượng chạy đến các đơn vị diện tích bề mặt vật mạ không giống nhau dẫn đến lớp mạ không đều. Quay vật mạ là một cách làm cho điện lượng đến mỗi đơn vị diện tích sau một thời gian đủ dài trở nên đồng đều, do đó chiều dày lớp mạ sẽ đồng đều.
Nội dung và công thức các định luật Fa-ra-đây.
Bài 1: Hãy chọn đáp án đúng.
Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là
A. không có gì thay đổi ở bình điện phân.
B. anôt bị ăn mòn.
C. đồng bám vào catôt.
D. đồng chạy từ anôt sang catôt.
Bài 2: Hãy chọn đáp án đúng.
Một bình điện phân đựng dung dịch AgNO3 với anôt bằng bạc. Biết dòng điện chạy qua bình là 5A, bạc có KLNT là 108g/mol, hoá trị bằng 1. Sau 2 giờ khối lượng bạc bám vào catôt là:
A. 4,029g
C. 402,9g
B. 40,29g
D. 4029g
Bài 3: Bài 11-SGK-T85

Đáp số: t = 2683,9 s
Ôn và nắm vững kiến thức cơ bản trên.
Bài tập 10, 11 - SGK - T85