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

ĐỊNH LUẬT PHA RA ĐÂY
Giáo viên :Nguyễn Văn Thái
THPT Hu?nh Th�c Kh�ng- Gia Lai
CHUYÊN ĐỀ
Kiểm tra bài cũ:
Nêu bản chất dòng điện trong chất điện phân?
Có mấy quá trình xảy ra trong hiện tượng điện phân?
Phát biểu và viết biểu thức định luật Fa-ra-đây?
I.TOÙM TAÉT KIEÁN THÖÙC CÔ BAÛN
Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dịch có hướng của các ion dương về catôt và ion âm về anôt. Các ion trong chất điện phân xuất hiện là do sự phân li của các phân tử chất tan trong môi trường dung môi.
Khi đến các điện cực thì các ion sẽ trao đổi êlectron với các điện cực rồi được giải phóng ra ở đó, hoặc tham gia các phản ứng phụ. Một trong các phản ứng phụ là phản ứng cực dương tan, phản ứng này xảy ra trong các bình điện phân có anôt là kim loại mà muối của nó có mặt trong dung dịch điện phân.
Định luật Fa-ra-đây về điện phân.
Khối lượng m của chất được giải phóng ra ở các điện cực tỉ lệ với đương lượng gam của chất đó và với điện lượng q đi qua dung dịch điện phân.

Biểu thức của định luật Fa-ra-đây


với F ? 96500 (C/mol)
II.Phần bài trắc nghiệm khách quan
1. Một bình điện phân đựng dung
dịchAgNO3, cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là I = 1 (A). Cho AAg=108 (đvc), nAg= 1. Lượng Ag bám vào catốt trong thời gian 16 phút 5 giây là:



A. 1,08 (mg).
B. 1,08 (g).
C. 0,54 (g).
D. 1,08 (kg).
Hướng dẫn: áp dụng công thức định luật Fara-đây:


với I = 1 (A), A = 108, n = 1, t = 965 (s), F = 96500 (g/mol.C)
Chọn: B

2.Cho dòng điện chạy qua bình điện phân chứa dung dịch CuSO4, có anôt bằng Cu. Biết rằng đương lượng hóa của đồng kg/C. Để trên catôt xuất hiện 0,33 kg đồng, thì điện tích chuyển qua bình phải bằng:

A. 105 (C).
B. 106 (C).
C. 108 (C).
D. 107 (C).
Hướng dẫn: áp dụng công thức định luật Fara-đây là
từ đó tính được q = 106(C).
Chọn: B

3.Để giải phóng lượng clo và hiđrô từ 7,6g axit clohiđric bằng dòng điện 5A, thì phải cần thời gian điện phân là bao lâu? Biết rằng đương lượng điện hóa của hiđrô và clo lần lượt là: k1 = 0,1045.10-7kg/C và k2 = 3,67.10-7kg/C
A. 1,5 h
B. 1,3 h
C. 1,1 h
D. 1,0 h
Hướng dẫn: áp dụng công thức định luật luật Fara-đây,
t = 1,1 (h):

4.Một bình điện phân đựng dung dịch bạc nitrat với anốt bằng bạc. Điện trở của bình điện phân là R= 2 (?). Hiệu điện thế đặt vào hai cực là U= 10 (V). Cho A= 108 và n=1. Khối lượng bạc bám vào cực âm sau 2 giờ là:

A. 40,3kg
B. 40,3 g
C. 8,0 g
D. 8,04.10-2 kg
Cường độ dòng điện trong mạch là
I = U/R = 5 (A).
Trong thời gian 2 (h) khối lượng đồng Ag bám vào catốt là 40,3 (g).
5.Một bình điện phân dung dịch CuSO4 có anốt làm bằng đồng, điện trở của bình điện phân R = 8 (?), được mắc vào hai cực của bộ nguồn E = 9 (V), điện trở trong r =1 (?).Khối lượng Cu bám vào catốt trong thời gian 5 h có giá trị là:
A. 5 (g).
B. 10,5 (g).
C. 5,97 (g).
D. 11,94 (g).
Cường độ dòng điện trong mạch là 1 (A).
áp dụng công thức định luật Fara-đây là:



với I = 1 (A)
A = 64,
n = 2
t = 18000 (s)
F = 96500(g/C)
Chọn: C
Bài tập
Cho một mạch điện như hình vẽ E =13,5V, r =1?, R1=3 ?, R3=R4=4 ?, RA=0, R2 =4 ? (là bình điện phân dung dịch CuSO4 có các điện cực bằng đồng). Biết sau 16 phút 5 giây điện phân, khối lượng đồng được giải phóng ở catôt là 0,48g. Tính:
a) Cường độ dòng điện qua bình
điện phân.
b) Số chỉ ampe kế.(RA= 0)
c) Công suất tiêu thụ mạch ngoài.
Giải
a) A�p dụng công thức:

với A= 64
n=2t=6 phút 5 s =965 s
m=0,48g
F=96500 g/C
Ta tìm được I=1,5(A)

b) Tìm số chỉ ampe kế:







Tại nút B I=IA+I4 suy ra IA=I-I4=3,75(A)
Công việc về nhà:
Giải lại bài toán trên khi không cho R2 với các dữ liệu không đổi.
c) PN=I2RN=(4,5)2.2=40,5W