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

DD NaCl
DD Nước cất
+
Quan
Sát
Thí
Nghiệm
Với dung dịch nước:
Khi đóng khóa K, miliampe kế không nhảy  Không có dòng điện đi qua  Nước cất không dẫn điện
Với dung dịch NaCl:
Khi đóng khoá K, đèn sáng  có dòng điện đi qua  Dung dịch NaCl dẫn điện
Còn với các dung dịch khác?
Dòng điện có thề chạy qua các dung dịch muối, axít hoặc bazơ
Các dung dịch muối,
axit, bazơ được gọi
là các dung dịch
điện phân.
Các muối nóng chảy
cũng là chất điện phân
Xét
dung
dịch
NaCl
Khi phân tử NaCl hoà tan trong nước, nó phân li thành ion Na+ và Cl- riêng rẽ (Do tác động của dung môi phân cực)
Tổng quát cho các dung dịch axit, bazơ, muối
Khi muối, axit, bazơ được hoà tan vào nước, chúng dễ dàng tách ra thành các ion trái dấu.
Quá trình này gọi là SỰ PHÂN LI của các phân tử chất hoà tan trong dung dịch
Chuyển động nhiệt mạnh trong các muối hoặc bazơ nóng chảy cũng làm các phân tử này phân li thành các ion tự do như trong các dung dịch
Trong khi chuyển động nhiệt hỗn loạn, một số ion dương có thể kết hợp lại với ion âm khi va chạm để trở thành phân tử trung hoà.
Quá trình này gọi là SỰ TÁI HỢP
Do kết quả của phân li và tái hợp, số lượng phân tử bị phân li có giá trị xác định phụ thuộc vào nhiệt độ và nồng độ của dung dịch.
Số cặp ion được hình thành mỗi giây tăng khi nhiệt độ tăng
Quan
Sát
Thí
Nghiệm
DD NaCl
Cl
Na
+
+
Na+
Na+
Na+
Na+
Các ion chuyển động nhiệt hỗn loạn khi chưa có dòng điện qua  không có dòngh điện tích dịch chuyển có hướng
Khi đặt một hiệu điện thế U vào 2 điện cực thí trong bình điện phân có 1 điện trường  các ion chuyển động có hướng theo phương của lực điện trường  tạo dòng điện tích dịch chuyển có hướng
 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Các ion âm dịch chuyển đến anốt, nhường e cho anốt
Các ion dương đến catốt, nhận e từ catốt
 Ion  nguyên tử hay phân tử trung hoà bám vào điện cực hoặc bay lên dưới dạng khí. Chúng cũng có thể tác dụng với điện cực/dung môi gây phản ứng hoá học


Hiện tượng cực dương tan
Xét dung dịch điện phân là CuSO4, anốt là Cu, catốt là 1 kim loại nào đó
Tại catốt :
Cu2- + 2e-  Cu
 Cu bám vào catốt
Tại anot :
Cu  Cu2+ + 2e-
Cu2+ + SO42-  CuSO4
 Cu ở anốt tan vào dung dịch
Kết quả :
anốt bị mòn dần
catốt có đồng bám vào
 Hiện tượng cực dương tan
Định luật Ôm cho chất điện phân
Khi có hiện tượng cực duơng tan, dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ôm, giống như đối với đoạn mạch chỉ có điện trở thuần
Nếu bình phân chứa dung dịch muối kim loại mà anôt không làm bằng chính kim loại đó tức không có hiện tượng dương cực tan thì bình điện phân là một máy thu điện. Khi đó, hiện tượng này sẽ tuân theo định luật Ohm của máy thu như chún ta đã học.
Ứng dông cña hiÖn t­îng ®iÖn ph©n
a. Điều chế hóa chất:
Sản xuất Cl2, O2, H2.
Các dung dịch kiềm NaOH.
(Có màng ngăn)
2NACl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2
Dùng để tách kim loại ra khỏi quặng
Chú ý:
Quặng cần nối với cực (+)
Dung dịch điện phân là dd muối KL cần tách
b. Luyện kim:
c. Mạ điện:
Chú ý: Vật cần mạ nối với cực (-). Kim loại dùng mạ nối cực (+). Dung dịch điện phân là dd muối của KL dùng mạ
Chân dung nhà bác học
5. Định luật Farađây về điện phân:
m = k.q
k: đương lượng điện hóa (kg/C) hoặc (g/C)
q: điện lượng (C)
a. Định luật I Farađây
b. Định luật II Farađây
F = 96500 (C/mol)
A: Khối lượng mol nguyên tử (hoặc phân tử ) (g/mol)
n: là hóa trị
A/n: gọi là đương lượng gam
c. Công thức Farađây:
Bùi Châu Uyên Ngọc
Khổng Thị Thủy Tiên
Nguyễn Thị Nhật Phương
Đặng Trương Hoàng Ngân
Phan Thanh Trúc Uyên