Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân

BÀI 19: DÒNG DIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY
Người soạn : LÊ ĐÌNH KHÔI
Lớp lý 4 - ĐHSP HUẾ
Michael Faraday
Nhà bác học Anh
1791-1867
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1:
Dòng điện trong kim loại là gì?
Câu 2:
Tại sao nói kim loại dẫn điện tốt? Khi nhiệt độ tăng thì tính dẫn điện của kim loại tăng hay giảm? Vì sao?
Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do ngược chiều điện trường.
Đặt vấn đề vào bài mới:
Các em đã được nghe trên các phượng tiện thông tin rằng nghiêm cấm các hành vi đánh bắt động vật dưới nước bằng điện chẳng hạn đánh cá; các em sống ở Huế vừa qua chỉ trong hơn 1 tháng mà đã có tới 5 lần lụt, mà vào những ngày lụt thì người ta cắt điện, đặc biệt là những vùng thấp. Vậy tại sao phải nghiêm cấm đánh cs bằng hình thức ấy và tại sao phải cắt điện khi lụt, có phải do nước lũ dẫn điện hay không? Và bản chất dòng điện trong đó có giống với bản chất dòng điện trong kim loại mà các em đã học hay không? Bài học : “DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN. ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY” sẽ giúp chúng ta trả lời các thắc mắc trên.
NƯỚC CẤT
NaCl
dd Nacl
A
K
mA
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY
1. Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân:
a. Thí nghiệm
Nước cất không dẫn điện
Thay nước cất bằng dd NaCl
Nếu thay dd NaCl bằng các dd muối khác hoặc dd axit ta cũng được kết quả tương tự
Dd muối, axit, bazơ dẫn điện
b. Kết luận:
Các dd muối, axit, bazơ được gọi là các chất điện phân.
Các muối, bazơ nóng chảy cũng là chât điện phân
1. Thí nghiệm
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân
4. Hiện tượng dương cực tan
5. Định luật Fa-Ra-Day về điện phân
6. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
7. Bài tập vận dụng
dd NaCl
NaCl
1. Thí nghiệm
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân
4. Hiện tượng dương cực tan
5. Định luật Fa-Ra-Day về điện phân
6. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
Trong dd sẽ có các ion do sự phân ly.
Các ion có thể kết hợp lại do va chạm trong chuyển động nhiêt: Quá trình này gọi sự tái hợp.
Khi E = 0: không có dòng điện
Khi các ion chuyển động theo hướng xác định tạo ra dòng điện.
Kết luận: Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.
7. Bài tập vận dụng
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY
A
K
1. Thí nghiệm
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân
4. Hiện tượng dương cực tan
5. Định luật Fa-Ra-Day về điện phân
6. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điên phân
Phản ứng phụ là cá phản ứng hóa học xảy ra tại các điện cực
Quan sát khí bay ra ở anot và đồng bám vào catot
Giải thích:
Tại anot:
7. Bài tập vận dụng
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY
A
K
1. Thí nghiệm
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân
4. Hiện tượng dương cực tan
5. Định luật Fa-Ra-Day về điện phân
6. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
4. Hiện tượng dương cực tan
a. Thí nghiệm
Cực anot bị mòn một phần
Trên catot có lớp Cu mầu đỏ bám vào
b. Giải thích
Tan vào dd, tham gia vào quá trình điện phân
Vậy: Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân
một dung dịch muối kim loại mà anot làm bằng chính kim loại ấy
Điều kiện xảy ra hiện tượng dương cực tan là: anot làm bằng kim loại của muối đang điện phân
7. Bài tập vận dụng
1. Thí nghiệm
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân
4. Hiện tượng dương cực tan
5. Định luật Fa-Ra-Day về điện phân
6. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY
c. Định luật Ôm đối với chất điện phân:
Bảng kết quả thí nghiệm
Đường đặc tuyến vôn-ampe
Vậy: Khi có hiện tượng dương cực tan,
dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ôm,
giống như đoạn mạch chỉ có điện trở thuần
7. Bài tập vận dụng
1. Thí nghiệm
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân
4. Hiện tượng dương cực tan
5. Định luật Fa-Ra-Day về điện phân
6. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY
Trường hợp dương cực không tan thì dòng điện qua bình điện phân tuân theo định luật Ôm đối với máy thu điện
Giải thích:
Đối với dương cực tan thì tại 2 điện cực xảy ra 2 quá trình ngược nhau.
Quá trình
Một quá trình là nhận năng lượng thì quá trình kia sẽ toả năng lượng. Do đó dòng điện không mất năng lượng, vì vậy bình điện phân trong trường hợp này giống với một điện trở thuần.
Đối với trường hợp dương cực không tan thì dòng điện phải tốn một phần năng lượng vào quá trình phân tích các chất , nên bình điện phân trong trường hợp này là một máy thu.
7. Bài tập vận dụng
1. Thí nghiệm
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân
4. Hiện tượng dương cực tan
5. Định luật Fa-Ra-Day về điện phân
6. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY
5. Định luật fa-ra-đây về điện phân
a.Định luật I Fa-ra-đây
Khối lượng m của chất được giải phóng ra ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ với điện lượng q chạy qua bình đó.
m = kq
(19.1)
Trong đó : k gọi là đương lượng điện hóa, phụ thuộc bản
chất của chất được giải phóng ra ở điện cực
Đơn vị: k đo bằng Kg/C ; m đo bằng gam
b. Định luật II Fa-ra-đây
Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó
(19.2)
Michael Faraday
1791-1867
7. Bài tập vận dụng
1. Thí nghiệm
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân
4. Hiện tượng dương cực tan
5. Định luật Fa-Ra-Day về điện phân
6. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY
c. Công thức Fa-ra-đây về điện phân
Từ (19.1) và (19.2) ta được:
(19.3)
(19.4)
hay
I : là cường độ dòng điện không đổi qua bình (A)
t :là thời gian điện phân (s)
m: là khối lượng chất được giải phóng ở điện cực (gam)
7. Bài tập vận dụng
1. Thí nghiệm
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân
4. Hiện tượng dương cực tan
5. Định luật Fa-Ra-Day về điện phân
6. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY
6. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
a. Điều chế hóa chất
anot
catot
Vì ở catot:
ở anot:
b. Luyện kim: Dựa vào hiện tượng dương cực tan
c. Mạ điện: dung dịch muối khi điện phân là muối của kim loại dùng để mạ. Cực âm là vật cần được mạ.
7. Bài tập vận dụng
1. Thí nghiệm
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân
4. Hiện tượng dương cực tan
5. Định luật Fa-Ra-Day về điện phân
6. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY
7. Bài tập vận dụng
7. Bài tập vận dụng: