Bài 19. Dòng điện trong chất điện phân. Định luật Fa-ra-đây

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐiỆN PHÂN-
ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY
và các em học sinh
Tiết 29:
Câu hỏi:
Nêu điều kiện để có dòng điện chạy trong môi trường?
KIỂM TRA BÀI CŨ
Trả lời:
Để có dòng điện trong môi trường cần có hai yếu tố:
+ Môi trường có hạt mang điện tự do.
+ Môi trường được đặt trong vùng có điện trường.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN- ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY
FA-RA-ĐÂY (1791- 1867)-Nhà vật lí người Anh

Bài 19: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN- ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY

1. Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân
a) Thí nghiệm
Dụng cụ thí nghiệm gồm:
- Bình điện phân có:
A, K là hai điện cực dương
và cực âm được nối với
nguồn điện một chiều.
- Điện kế và khóa K1
Nêu phương án bố trí thí nghiệm để biết được nước cất có dẫn điện được không?
Thí nghiệm với nước cất:
Thí nghiệm với nước cất:
Thí nghiệm với nước muối
Thí nghiệm với nước muối
Lệch khỏi vạch 0
có dòng điện

1. Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân
a) Thí nghiệm
b) Kết quả thí nghiệm
- Không có dòng điện qua nước tinh khiết.
- Có dòng điện đi qua dung dịch muối NaCl.
c) Kết luận:
- Nước cất là điện môi.
- Dung dịch muối NaCl là chất dẫn điện.
- Tương tự với các dung dịch khác, dòng điện có thể chạy qua dung dịch muối, axit, bazơ và muối nóng chảy.
Vậy dung dịch muối, axit, bazơ và các muối nóng chảy gọi là chất điện phân.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN- ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY
Nước tinh khiết không dẫn điện
nhưng nếu nước có lẫn tạp chất muối, axit, bazơ
ví dụ : nước sông suối ao hồ, nước biển…thì dẫn điện rất tốt
ĐÁNH BẮT CÁ BẰNG ĐIỆN LÀ HUỶ HOẠI MÔI TRƯỜNG SỐNG
ĐÁNH BẮT CÁ BẰNG ĐIỆN CÓ THỂ NGUY HIỂM ĐẾN TÍNH MẠNG
KHI NGẬP LỤT CẦN CẮT HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỂ TRÁNH ĐIỆN GIẬT
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN- ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY
Các em đã biết nước có lẫn tạp chất
chẳng hạn muối thì dẫn điện tốt .
Vì sao khi có lẫn tạp chất thì nước dẫn điện được?

2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
Nước cất chứa các phân tử trung hòa về điện, chứa rất ít hạt tải điện nên không dẫn điện được.
Khi hòa tan muối, axit, bazơ hòa tan vào nước, chúng dễ dàng tách ra thành các ion trái dấu. Chẳng hạn NaCl tan vào nước tách ra thành ion Na+ và Cl-
NaCl
Na+ + Cl-
Vì sao nước cất không cho dòng điện đi qua?
Vì sao dung dịch muối ăn cho dòng điện đi qua?
+
Nước tinh khiết
0
A
K
K1
DD NaCl
NaCl
Cl
Na
+
Na+
Na+
Na+
Na+
Khi chưa có điện trường giữa hai điện cực A và K, các ion Na+ và ion Cl- chuyển động như thế nào?
+
0
A
K
K1
DD NaCl
+
Na+
Na+
Na+
Khi có điện trường giữa hai điện cực A và K,
các ion Na+ và ion Cl- chuyển động như thế nào?

2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
Khi có tác dụng của điện trường ngoài , các
ion chuyển động có hướng:
* Ion Na+ chuyển động cùng chiều điện trường.
* Ion Cl- chuyển động ngược chiều điện trường.
Vì vậy có dòng dịch chuyển có hướng của các ion nên tạo ra dòng điện trong chất điện phân.
Nhận xét:
+
A
K
DD NaCl
+
Na+
Vậy bản chất dòng điện qua chất điện phân là gì?

2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
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.
Hãy so sánh bản chất dòng điện trong chất điện phân và kim loại?
+
0
A
K
K1
DD NaCl
+
Na+
Na+
Na+
Các ion đến các điện cực xảy ra hiện tượng gì?

3. Phản ứng phụ trong chất điện phân

3. Phản ứng phụ trong chất điện phân
Các ion âm về anôt nhường electron cho anốt
Các ion dương về catôt nhận electron từ catốt
Khi có dòng điện trong chất điện phân:
* Các ion trở thành nguyên tử hay phân tử trung hòa có thể bám vào điện cực hoặc bay lên dưới dạng khí.
* Chúng có thể tác dụng với điện cực và dung môi gây ra các phản ứng hóa học gọi là phản ứng phụ.

4. Hiện tượng dương cực tan
a) Thí nghiệm
+
A
K
DD CuSO4
+
Thanh Đồng
Thanh kim loại khác
a) Thí nghiệm

4. Hiện tượng dương cực tan

4. Hiện tượng cực dương tan
b) Giải thích thí nghiệm
Khi hòa CuSO4 vào nước:
CuSO4  Cu2+ + SO42-
Khi có điện trường tác dụng, các ion Cu2+ đến điện cực K(-) và ion SO42- đến điện cực A(+)
Giải thích thí nghiệm?

4. Hiện tượng cực dương tan
b) Giải thích thí nghiệm
Tại Catôt: Hiện tượng xảy ra như thế nào?
+
A
K
DD CuSO4
+
Cu2+ + 2e  Cu
E
Tại Catôt K: ion Cu2+ đến K nhận 2e từ điện cực K trở thành nguyên tử Cu bám vào K
+
A
K
DD CuSO4
+
Tại Anôt (A): Cu nhường e cho điện cực A để tạo ra ion Cu2+ ở bề mặt A và kết hợp với SO42- tạo thành phân tử CuSO4 tan vào dung dịch.
E
+
A
K
DD CuSO4
+
Sau một thời gian điện phân, điện cực A, và K có hiện tượng gì?
Hiện tượng cực dương tan xảy ra khi nào?

4. Hiện tượng cực dương tan
Kết luận:
- Cực dương (Anôt) làm bằng đồng bị hao dần đi còn ở cực âm (catôt) lại có đồng bám vào.
- Hiện tượng cực dương tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anôt làm bằng chính kim loại của muối ấy.
Củng cố- Vận dụng
Câu nào dưới đây nói về bản chất dòng điện trong chất điện phân là đúng.

Câu 1:
Câu 3. Trường hợp nào sau đây xảy ra hiện tượng dương cực tan?
A. Anốt bằng Ag - dd điện phân là CuSO4 .
B. Anốt bằng Pt - dd điện phân là AgNO3 .
C. Anốt bằng Cu - dd điện phân là AgNO3 .
D. Anốt bằng Ag - dd điện phân là AgNO3 .
Củng cố- Vận dụng
Hiện tượng phân li các phân tử hòa tan trong dung dịch điện phân:
Câu 2:
Củng cố- Vận dụng
Cám ơn các thầy cô
đã đến dự giờ
Bài học kết thúc