Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân

Sở giáo dục và đào tạo Hà Nội
Trường THPT Lưu Hoàng
Bài 14 Dòng điện trong chất điện phân
Gv : Nguyễn Thị Huệ
Tổ : Lí - Hoá
Hà Nội, tháng 11/2008
Thuyết điện li
Bản chất của dòng điện trong chất điện phân
Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hiện tượng dương cực tan
Các định luật Fa – ra – đây
ứng dụng của các hiện tượng điện phân
I Thuyết điện li
Nôi dung 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
+
Trường hợp nào có dòng điện chạy qua? Giải thích?
Nếu thay dd NaCl bằng các dd axit, bazơ thì có dòng điện chạy qua hay không?
. 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 ngòai các ion chuyển động như thế nào?
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
Dòng điện trong lòng chất điện phân là dòng ion âm và ion dương chuyển dời có hướng theo hai chiều ngược nhau
Ion (+) chạy về catốt (cùngchiều 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 lọai
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 tương diễn ra ở điện cực.
Hiện tượng dương cực tan.
Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim lọai mà anốt làm bằng chính kim loại ấy.
Vậy hiện tượng dương cực tan xảy ra khi nào?
Bình điện phân có điên cực tan có vai trò như một điện trở.
Bình điện phân có điện cực tan có bị tiêu hao trong quá trình phân tích các chất không? vì sao ?
III. Các hiện tương diễn ra ở điện cực.
Hiện tượng dương cực tan.
ở catốt :
Bình điện phân điện cực trơ
H+ + 4e- 2H2
ở anốt :
H2O H+ + OH-
4OH- 2H2O + O2 +4e-
H2O bị phân tích thành H2 và O2
Trong quá trình phân tích các chất năng lượng lấy từ đâu? Khi đó bình điện phân đóng vai trò như thiết bị nào?
Bình điện phân đóng vai trò như máy thu có suất phản diện Ep.
Bình điện phân điện cực trơ
IV. Các định luật Farađây
1. D?nh lu?t I Faradõy
- 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)
Micheal Faraday
(1791 – 1867)
VI. Các định luật Farađây
2. D?nh lu?t II Faradõy
- Biểu thức:
Trong đó: F = 96494 C/mol là số Farađây
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 bình (s)
. m là khối lượng của chất được giải phóng ở điện cực (g)
Bài tập áp dụng
Điện lượng q = 16C chạy qua dung dd H2SO4 hòa tan trong nước. Tính lượng oxi được giải phóng ở cực dương.
Giải:
VII. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
Tổng kết
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: