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

Năm học: 2007-2008
GV:Huỳnh Phước Tuấn
CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CÔ
VỀ DỰ GIỜ THĂM LỚP 11/2
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1. Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của
a. các hạt mang điện.
b. ion dương và electron.
c. ion âm và Ion dương.
d. các electron tự do.




? Em h�y trình b�y b?n ch?t dịng di?n trong kim lo?i?
Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các elctrron tự do dưới tác dụng của điện trường.
� 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

I.Thuyết điện li:
1.Nhận xét:
 Nước tinh khiết có rất ít hạt tải điện.
 Khi thêm lượng nhỏ axít,bazơ, muối: số hạt tải điện tăng lên.
2. Thuyết điện li:
ND: Trong dd, các hợp chất hoá học như axít, bazơ và muối bị phân li(một phần hoặc toàn 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 tinh khiết
+
NaCl
Với các dung dịch khác như dd HCl, dd NaOH thì sao ?
Các dd khác
Axít phân li thành ion âm (gốc axít)- và ion dương H+.
Bazơ phân li thành ion âm (OH)- và ion dương (kim loại)+.
Muối phân li thành ion âm (gốc axít)- và ion dương (kim loại )+.
- Một số Bazơ như (NH4)OH; (NH4)Cl phân li thành các ion (OH)-, Cl-, (NH4)+.
Đèn không sáng
� 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

Khi tan vào nước, dung môi khác hoặc bị nóng chảy các ion chuyển động như thế nào?
+
DD NaCl
Cl
Na
+
+
Na+
Na+
Na+
Na+
Dung dịch và các chất nóng chảy như trên gọi là chất điện phân
Các ion chuyển động hỗn độn (tự do)



























� 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Quan sát thí nghiệm
DD NaCl
+
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân :

NaCl
A
K
Tại sao kim loại có thể dẫn điện được?
Còn trong chất điện phân hạt mang điện là những loại hạt nào?
� 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân :

DD NaCl
Cl
Na
+
+
Na+
Na+
Na+
Na+
Khi không có điện trường ngoài các ion chuyển động h?n d?n.
Khi có điện trường ngoài các ion dương và ion âm chuyển động như thế nào ?
A
K
� 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân :
DD NaCl
+
Na+
Na+
Na+
+
Sau khi ion chuyển động đến các điện cực hiện tượng gì xảy ra ?
Bản chất dòng điện trong chất điện phân là gì ?
A
K
? Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuy?n d?ng có hu?ng theo hai chi?u ngu?c nhau.
Lưu ý:

chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại.
dd muối CuSO4
Cu
Hiện tượng này gọi là hiện tượng dương cực tan
III. C�c hi?n tu?ng di?n ra ? di?n c?c,hi?n tu?ng duong c?c tan :
A
K
Cu
Dd AgNO3
Khi nào xảy ra hiện tượng dương cực tan?
? Hiện tượng duong c?c tan x?y ra khi kim loại dùng làm anôt cĩ trong g?c mu?i c?a dd di?n ph�n (anôt tan dần ra và catôt có kim loại đó bám vào).
? Khi có hiện tượng dương cực tan thì bình điện phân không tiêu thụ điện năng vào việc phân tích các chất và giống như một điện trở.
Cực A không tan
Ag bám vào K
A
K
Bây giờ ta xét dd dịch điện phân AgNO3 với Anôt làm bằng Cu


Các em quan sát các hiện tượng diễn ra ở hai đện cực!








� 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
� 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
+
DD H2SO4
+
H+
H+
H+
4H+ +4e- 2H2
4(OH)- 2H2O + O2 + 4e-
A
K
? Bình di?n ph�n duong c?c khơng tan cĩ ti�u th? di?n nang v�o vi?c ph�n tích c�c ch?t, do dĩ nĩ cĩ su?t ph?n di?n EP (V) v� dĩng vai trị l� m?t m�y thu di?n. Điện năng tiêu thụ W = EPIt.
Xét bình điện phân dung dịch H2SO4 , hai điện cực làm bằng graphit (cacbon) hoặc inôc ( các điện cực này không tạo thành ion có thể tan vào dd điện phân).


Kết quả nước bị phân tách thành hiđrô và oxi bay ra ở K và A
? Khi xảy ra hiện tượng dương cực tan thì EP = 0.
LUYỆN TẬP
Câu1: Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của
ion dương và electron.
ion âm và electron.
ion dương và Ion âm döôùi taùc duïng cuûa ñieän tröôøng trong dung dòch.
d. ion dương và Ion âm theo chieàu ñieän tröôøng trong dung dòch.
? Hãy phát biểu bản chất dòng điện trong chất điện phân?
Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuy?n đ?ng có hu?ng theo hai chi?u ngu?c nhau.
Câu 3. Tröôøng hôïp naøo sau ñaây xaûy ra hieän töôïng döông cöïc tan
a. Anoát baèng Ag - dd ñieän phaân laø CuSO4 .
b. Anoát baèng Pt - dd ñieän phaân laø AgNO3 .
c. Anoát baèng Cu - dd ñieän phaân laø AgNO3 .
d. Anoát baèng Ag - dd ñieän phaân laø AgNO3 .
XIN CẢM ƠN !
HẸN GẶP LẠI!
Chúc quí thầy cô và các em học sinh vui vẻ!
� 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
I. Thuyết điện li.
IV. C�c dịnh luật Faraday .
II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân .
III. C�c hi?n tu?ng di?n ra ? di?n c?c,hi?n tu?ng duong c?c tan .
Nhận xét.
Khối lượng m của chất đi đến điện cực:
m ~ với điện lượng q chuyển qua bình đp.
- m ~ với khối lượng của ion (hay khối klượng mol nguyên tử A).
- m tỉ lệ ngịch với điện tích của ion ( hay hoá trị n của nguyên tố).
2 . Định luật Fa-ra -đây.
a) Định luật thứ nhất.
Khối lượng vật chất được giải phóng ra ở điện cực của bình đp tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó.
m = kq
k: đương lượng điện hoá của chất được giải phóng.
� 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
IV. Định luật Faraday :
1. Nhận xét.
2 . Định luật.
b) Định luật thứ hai.
Đương lượng điện hoá k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ 1/F, trong đó F gọi là hằng số Faraday.
k = 1/F.A/n
Khối lượng chất được giải phóng (g)
Khối lượng mol (g/mol)
Hoá trị
Cường độ dòng điện (A)
Thời gian điện phân (s)
Michael Faraday
Nhà bác học Anh
1791 - 1867
Hằng số Faraday F = 96500 (C/mol)
Kết hợp hai định luật ta có công thức Faraday:
� 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
III. Ứng dụng của hiện tượng điện phân :
2 . Luyện kim :
ứng dụng hiện tượng dương cực tan trong luyện kim để tinh chế kim loại
Đúc điện : ứng dụng hiện tượng điện phân để tạo ra các đồ vật bằng kim loại theo khuôn mẫu.
1. Điều chế hóa chất
� 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
III. Ứng dụng của hiện tượng điện phân :
3. Mạ điện :
ứng dụng hiện tượng điện phân để phủ một lớp kim loại lên đồ vật.
V. Bài tập áp dụng.
� 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
TT: R=2 ôm,E=10 V, t=2h m=?
Ag=108g/mol, n=1. DdAgNO3
Bài giải :
Khối lượng Ag bám vào cực âm là :
ADĐL Farađay: m= 1/F.A/n.It.
Vì có hiện tượng cực dương tan nên theo định luật ôm tacó:
Thế vào suy ra được m= 40,2g
1. Một bình điện phân dd AgNO3 với Anốt làm bằng Ag có điện trở R = 2 ơm , đặt vào nguồn điện có E = 10 V, điện trở trong không đáng kể. Tìm khối lượng Ag bám vào K trong thời gian 2h.
� 19. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
V. Bài tập áp dụng.
2 . Mắc bộ nguồn gồm 4 nguồn giống nhau có E = 4,5 V, r = 1 ôm
C ỦNG CỐ
Câu1: Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của:
Ion dương và electron.
Ion âm và electron.
Ion dương và Ion âm.
Cả ba loại hạt trên
Câu 2: Trường hợp nào sau đây xảy ra hiện tượng cực dương tan:
Anốt bằng Ag- dd điện phân là CuSO4
Anốt bằng Pt- dd điện phân là AgNO3
Anốt bằng Ag- dd điện phân là AgNO3
Câu 2. Ghép nội dung cột bên trái với nội dung thích hợp ở cột bên phải
1. Lí thuyết về sự dẫn điện của các dd axít, bazơ và muối gọi là
2. Các dd và các chất nóng chảy trong đó các hợp chất như axít, bazơ và muối bị phân li thành các ion tự do gọi là
3. Ion chuyển động về anôt của bình điện phân gọi là
4. Hiện tượng điện phân xảy ra khi chất điện phân là muối của kim loại dùng làm anôt và anôt bị tan dần vào dd gọi là
5. Hiện tượng dòng điện phân tích các hợp chất hoá học chứa trong dd thành các hợp phần khi qua bình điện phân gọi là
a. cation (ion)+.
b. thuyết điện li.
c. anion (ion)-.
d. hiện tượng dương cực tan.
e. hiện tượng điện phân.
f. chất điện phân.