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

THPT MẠC ĐĨNH CHI
KIỄM TRA BÀI CŨ
Câu 1
? Hiện tượng nhiệt điện là gì ?
+Hiện tượng tạo thành suất điện động nhiệt điện trong một mạch kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi nhiệt độ ở hai mối hàn khác nhau
+ Nhiệt kế nhiệt điện ; pin nhiệt điện
?Cặp nhiệt điện ?
+ Hai đoạn dây kim loại khác nhau được hàn lại ở hai đầu
? Các ứng dụng của cặp nhiệt điện?
KIỄM TRA BÀI CŨ
Câu 2
Hiện tượng siêu dẫn ?
Khi nhiệt độ của kim loại hoặc hợp kim giảm xuống dưới nhiệt độ Tc ( nhiệt độ Curie),
điện trở của nó bằng không
Khả năng ứng dụng của vật liệu siêu dẫn?
+ Dùng làm dây dẫn điện
+ Dùng làm nam châm điện tạo ra từ trường mạnh , không hao phí năng lượng
Bài 19 - DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FARADAY
Với các dung dịch khác như dd HCl, dd NaOH thì sao ?
Bình thủy tinh đựng nước cất.
Quan sát thí nghiệm
DD NaCl
Nước cất
+
I.Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện điện phân :
1. Sơ đồ thí nghiệm:
NaCl
2. Kết quả thí nghiệm :
-Nước cất :
Không có dòng điện
- Dung dòch NaCl :
Có dòng điện
-Vo?i ca?c dung di?ch di�ện phân khác: kết quả tương tự
Hai điện cực bằng than chì , nối với 2 cực nguồn điện không đổi
- Bóng đèn
- Khóa K
Bài 19 - DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN -
ĐỊNH LUẬT FARADAY
I.Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện điện phân :
1. Sơ đồ thí nghiệm:
2. Kết quả thí nghiệm :
3 . Kết luận :
- Nước cất là điện môi
- Dung dòch ñieän phaân ( dung dòch muoái , axid , baz ,muoái noùng chaûy) :
Chất dẫn điện
Bài 19 . DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
I. Thí nghiệm:
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân :
DD NaCl
Cl
Na
Na+
Cl-
+
+
Vì sao trong dung dịch điện phân có điện tích tự do ?
1/ Söï phaân li – söï taùi hôïp :
- Khi hòa tan vào nước , một số phân tử chất điện phân phân li thành các ion trái dấu.
Ví dụ : Xét dung dịch NaCl
Một số ion dương & âm có thể tái hợp với nhau thành phân tử trung hòa.
=> Số phân tử phân li có giá trị xác định, phụ thuộc vào nhiệt độ và nồng độ chất điện phân.
Bài 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
DD NaCl
Cl
Na
+
+
Na+
Na+
Na+
Na+
- Khi có điện trường ngoài:
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân :
1/ Söï phaân li – söï taùi hôïp :
2/ Bản chất dòng điện:
- Khi chưa có điện trường:
Các ion chuyển động hỗn loạn, chưa có dòng điện.
Bài 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
DD NaCl
+
Na+
Na+
Na+
+
+
- Vậy: Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của:
Bản chất dòng điện trong chất điện phân là gì ?
2/ Bản chất dòng điện:
- Khi chưa có điện trường:
- Khi có điện trường ngoài:
các ion dương và ion âm
chuyển động có hướng,
tạo thành dòng điện
Khi có điện trường ngoài, các ion chuyển động như thế nào?
+ các ion dương theo chiều điện trường
+ và các ion âm ngược chiều điện trường.
Bài 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
DD NaCl
+
Na+
Na+
Na+
+
Cl
Cl
+
+
Sau khi ion chuyển động đến các điện cực hiện tượng gì xảy ra ?
Các hạt này có thể:
III . Phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân :
- Ca?c ion âm đến anod, nhường electron; các ion dương về catod nhận thêm electron => phân tử hay nguyên tử trung hòa.
+ bám vào cực,
+hoặc bay lên,
+hoặc tác dụng với điện cực và dung môi gây nên các phản ứng phụ (hay phản ứng thứ cấp).
Bài 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Vậy,hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân dung dịch muối kim loại mà anôt làm bằng chính kim loại đó.
IV. Hiện tượng cực dương tan :
- Khi có hiện tượng cực dương tan thì dòng điện tuân theo định luật Ôm : I = . U/ R
1/ Thí nghiệm:
-Anod (A): Cu ;
mòn dần
-Catod(K): kim loại khác;
có lớp đồng mỏng bám vào.
2/Giải thích :
- Ở trang thái dung dịch:
- Khi có điện trường ngoài:
3/ Định luật Ohm:
CuSO4 -> Cu 2+ + SO2- 4
Cu 2+
Catod

+ 2e --->Cu
Anod

+Cu -> CuSO4 +2e_
SO2- 4
Bài 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Khối lượng m của chất thoát ra ở điện cực tỉ lệ với điện lượng q đi qua dung dịch điện phân :
Hằng số Faraday F = 9.65.104 (C/mol)
Đặt
, vì q = It nên
Khối lượng chất được giải phóng (g)
Khối lượng mol (g)
Hoá trị
Cường độ dòng điện (A)
Thời gian điện phân (s)
V . Định luật Faraday :
1. Định luật 1 :
Michael Faraday
Nhà bác học Anh
1791 - 1867
m = k q
k(kg/C) : đương lượng điện hóa
2.Định luật 2 :
Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tí lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố dó:
c : hằng số
� Bài 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
V. Định luật Faraday :
Từ :
Điện lượng qua bình điện phân :
q = nF = n.9,65.104 (C)
=> Điện tích của một ion ?
m = A (Kg)
Ghi chú : Điện tích của iôn:
Khi có 1 mol ion (NA= 6,02.10 23 ion) qua bình điện phân thì :
Với ion hóa trị 1: n = 1
Điện tích nguyên tố :
e = 1,6.10-19 (C)
Bài 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
V Định luật Faraday :
1. Định luật 1:
2. Định luật 2:
4 . Bài tập áp dụng :
Trả lời :
Khối lượng Ag bám vào cực âm là :
3. Công thức của định luật
Faraday:
Cho dòng điện cường độ 5A qua một bình điện phân đựng dung dịch AnNO 3 . Định khối lượng Ag thu được ở catod trong 10 phút
Bài 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
VI . Ứng dụng của hiện tượng điện phân :
2/ Mạ điện :
1.Điều chế Clor, hydro, NaOH..
- Điện phân dung dịch muối ăn với điện cực bằng graphit
- Kết quả :
Trong dung dịch :
Ở anod:
NaOH
Khí Clor
Ở catod:
Khí hydro
Ứng dụng sự điện phân để phủ một lớp kim loại (không gỉ) lên đồ vật bằng kim loại khác.
anod:
Ở catod:
Kim loại mạ
Vật cần mạ
Dung dịch điện: phân:
Muối của kim loại mạ
2NaCl+2H2O -> 2NaOH + H2 + Cl2
� Bài 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
-Ứng dụng hiện tượng dương cực tan trong để tinh chế & điều chế kim loại
III. Ứng dụng của hiện tượng điện phân :
1.Điều chế Clor, hydro, NaOH..
3/ Luyện kim :
2/ Mạ điện :
-Ví dụ :Tinh chế đồng từ quặng
Anod :
Các tấm quặng đồng
Khi điện phân : anod tan dần , đồng nguyên chất bám vào cự âm
IV. Hiện tượng cực dương tan :
V . Định luật Faraday :
� Bài 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
I. Thí nghiệm:
III . Phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân :
II. Dòng điện trong chất điện phân :
dung dịch điện phân dẫn điện được
là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.
Khi điện phân dung dịch muối kim loại mà anôt làm bằng chính kim loại đó.
Các đơn chất có thể tác dụng với điện cực và dung môi gây nên các phản ứng phụ
Khối lượng đơn chất thu được ở điện cực tỉ lệ : đương lượng hóa học của nó & điện lượng qua bình điện phân
6. Ứng dụng:
Mạ điện, luyện kim, điều chế các chất hóa học .
HẾT