Bai 14: Dong dien trong chat dien phan

Bản chất của dòng điện trong kim loại đ ợc nêu rõ trong một lí thuyết gọi là ……… 2.. Những chất dẫn điện tốt và có điện trở suất khá nhỏ khoảng 10-7 ữ 10-8 m th ờng là các Ωm thường là c

Kiểm tra bài cũ

Điền cụm từ thích hợp vào chỗ chấm:

1 Bản chất của dòng điện trong kim loại đ ợc nêu rõ trong một lí thuyết gọi là ………

2 Các electron hoá trị sau khi tách khỏi nguyên tử, trở thành

………

3 Khí electron chuyển động trôi ng ợc chiều điện tr ờng ngoài, tạo

4 Tốc độ trôi v của electron tỉ lệ với c ờng độ điện tr ờng E, tức là v =

àe E, trong đó hệ số tỉ lệ àe giảm khi nhiệt độ tăng và đ ợc gọi là

………

5 Những chất dẫn điện tốt và có điện trở suất khá nhỏ (khoảng 10-7

ữ 10-8 m) th ờng là các Ωm) thường là các ……… ………

thuyết electron

các electron tự do

độ linh động của electron

kim loại khí electron (điện tử) tự do

I Thí nghiệm:

- Nhận xét:

+ N ớc cất không cho

dòng điện chạy qua

+ Dung dịch axit, bazơ

hoặc muối cho dòng

điện chạy qua

II Thuyết điện li:

Trong dung dịch, các hợp chất hoá học nh axit, 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

I ≈

0

- +

N ớc cất

- +

Dd muối

Khi trong cốc là n ớc tinh khiết, dòng

điện rất nhỏ Cho thêm muối vào n ớc, dòng điện tăng mạnh.

I ≠ 0

+

+

Quan saựt thớ nghieọm

DD NaCl

DD Nửụực caỏt

+

Axit H → H + + (gèc axit)

-HCl H→ H + + Cl

- Baz¬ (kim lo¹i) → H + + (OH)

-NaOH Na→ H + + OH

- Muèi (kim lo¹i) → H + + (gèc axit) –

NaCl Na→ H + + Cl

- Muèi amoni (NH → H 4 ) + + (gèc axit) –

(NH4)OH (NH→ H 4)+ + OH

-ChÊt ®iÖn ph©n lµ nh÷ng chÊt ë tr¹ng th¸i dung dÞch hay nãng ch¶y bÞ dßng ®iÖn ph©n tÝch.

DD NaCl

Cl

+

Na + Cl

-Na +

Cl

-Na +

Cl

-Cl

-Na +

E

Khi không có điện

tr ờng ngoài các ion

chuyển động nh thế

nào ?

Khi có điện tr ờng

ngoài các ion d ơng

và ion âm chuyển

động nh thế nào ?

III Bản chất dòng điện trong chất điện phân

- Dòng điện trong lòng chất

điện phân là dòng ion d ơng và

ion âm chuyển động có h ớng

theo hai chiều ng ợc nhau

-Ion (+) chạy về catôt (ng ợc

chiều điện tr ờng) gọi là cation

-Ion (-) chạy về anôt (cùng

chiều điện tr ờng) gọi là anion

- Chất điện phân không dẫn điện

tốt bằng kim loại

+

DD NaCl

+

Na +

Na +

Cl

-Na +

Cl

-Cl

-+

E

IV Ph¶n øng phơ trong chÊt ®iƯn ph©n

Các nguyên tử hay phân tử trung hoà tạo ra ở các điện cực có thể bám vào cực hoặc bay lên khỏi dd điện phân hoặc tác dụng với điện cực và dung môi gây nên các phản ứng hoá học khác gọi là các phản ứng phụ (hay phản ứng thứ cấp).

V Hiện t ợng d ơng cực tan

a) Thí nghiệm

b) Kết quả thí nghiệm

Cực d ơng làm bằng đồng bị

hao dần đi, còn ở catôt lại

có đồng bám vào

Hiện t ợng d ơng cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anôt làm bằng chính kim loại ấy.

Bình điện phân dung dịch CuSO4 với

điện cực bằng đồng Khi có dòng

điện chạy qua, nguyên tử đồng ở anốt biến thành ion Cu 2+ và tan vào dung dịch ion Cu 2+ ở gần catốt biến thành nguyên tử đồng và bám vào cực này.

c) Định luật Ôm đối với chất điện phân

Khi có hiện t ợng d ơng cực tan, dòng điện trong chất

điện phân tuân theo định luật Ôm, giống nh đối với

đoạn mạch chỉ có điện trở thuần.

0.5 1

1.5 2

2.5 3

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

U (V)

I

U 0

U= kI

VI Định luật Fa-ra-đây về điện phân

1 Định luật I Fa-ra-đây

- Phát biểu: Khối l ợng m của chất đ ợc

giải phóng ở điện cực của bình điện

phân tỉ lệ với diện l ợng q chạy qua

bình đó.

Trong đó: k gọi là đ ơng l ợng hoá của chất đ

ợc giải phóng ở điện cực (Đơn vị k: kg/C)

VI Định luật Fa-ra-đây về điện phân

2 Định luật II Fa-ra-đây

- Phát biểu: Đ ơng l ợng điện hoá k của một nguyên

n

n

1

F .

Trong đó: là hệ số tỉ lệ

F = 96494 C/mol là số Fa-ra-đây

1 F

VI Định luật Fa-ra-đây về điện phân

3 Công thức Fa-ra-đây về điện phân

m = 1

F

A

n .q

m = 1

F

A

n .It

hay

Trong đó:

I là c ờng độ dòng điện không đổi đi qua bình điện

phân (A)

t là thời gian dòng điện chạy qua bình (s)

m là khối l ợng của chất đ ợc giải phóng ở điện cực (g)

Bµi tËp ¸p dông

§iÖn l îng q = 16C ch¹y qua dung dÞch H 2 SO 4 hoµ tan trong n íc TÝnh l îng Oxi ® îc gi¶i phãng

ë cùc d ¬ng.

Gi¶i:

Khèi l îng ¤xi gi¶i phãng ë cùc d ¬ng:

m = 1

F

A

n .q =

1 16

96494 2

.16 = 1,33 10 -3 g

VII Ứng dụng của hiện tượng điện phân :

• 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.

• Mạ điện : ứng dụng hiện tượng điện phân để phủ một lớp kim loại lên đồ vật.

Tæng kÕt:

+ Trong dung dÞch, c¸c axit, baz¬, muèi bÞ ph©n li thµnh ion.

+ Dßng ®iÖn trong chÊt ®iÖn ph©n lµ dßng chuyÓn dêi cã h íng cña c¸c ion trong ®iÖn tr êng.

+ HiÖn t îng d ¬ng cùc tan x¶y ra khi c¸c anion ®i tíi an«t kÐo c¸c ion kim lo¹i cña ®iÖn cùc vµo trong dung dÞch.

+ Khèi l îng cña chÊt ® îc gi¶i phãng ra ®iÖn cùc khi ®iÖn ph©n cho bëi c«ng thøc:

m = 1 A q hay m = 1 A It