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

Thuyết điện li: ND: Trong dd, các hợp chất hố học như axít, bazơ và muối bị phân limột phần hoặc tồn bộthành các nguyên tử hoặc nhĩm nguyên tử tích điện gọi là ion; ion cĩ thể chuyển

Năm học: 2007-2008 GV:Huỳnh Phước Tuấn

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 hãy trình bày bản chất dòng điện trong kim loại?

Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời

§ 19 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

I.Thuyết điện li:

1.Nhận xét:

 Nước tinh khiết cĩ 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 hố

học như axít, bazơ và muối bị phân li(một phần hoặc tồn bộ)thành các nguyên tử (hoặc nhĩm nguyên tử) tích điện gọi

là ion; ion cĩ 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

dung mơi khác hoặc

bị nĩng chảy các

ion chuyển động

như thế nào?

+

DD NaCl

Cl

+

Na + Cl

-Na +

Cl

-Na +

Cl

-Cl

-Na +

Dung dịch và các chất

nĩng 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

Tại sao kim loại cĩ thể

dẫn điện được?

Cịn 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 + Cl

-Na +

Cl

-Na +

Cl

-Cl

-Na +

Khi không có điện trường

ngoài các ion chuyển động h n ỗn

đ ộn n.

E

Khi có điện trường ngoài các

ion dương và ion âm chuyển

động như thế nào ?

§ 19 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

II Bản chất dòng điện trong chất

điện phân :

+

DD NaCl

+

Na +

Na +

Cl

-Na +

Cl

-Cl

-+

Sau khi ion chuyển động đến các

điện cực hiện tượng gì xảy ra ?

E

Bản chất dòng điện trong chất điện phân là gì ?

 Dòng điện trong chất điện

phân là dòng ion dương và ion

âm chuy n ển đ ộng có hướng theo ng có h ướng theo ng theo

hai chi u ng ều ngược nhau ược nhau c nhau.

Lưu ý:

chất điện phân không dẫn điện

tốt bằng kim loại

Cu

Hiện tượng này gọi là hiện tượng dương cực tan

III Các hiện tượng diễn ra ở điện cực,hiện tượng d ương ng cực tan :

Cu 2+ +2e - Cu: bám vào

K

Cu Cu 2+ +2e

-Cu 2+ bị SO 4 2- kéo

vào dd; cực A bị

tan ra

Cu

Dd AgNO 3

Khi nào xảy ra hiện tượng dương cực tan?

 Hiện tượng d ương ng c c tan ực tan x y ra khi ảy ra khi kim loại dùng làm anôt cĩ trong g c mu i c a dd ốc muối của dd ốc muối của dd ủa dd đi ện n phân (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

Bây giờ ta xét dd dịch điện phân

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 H 2 SO 4

+

H +

H + SO 4

2-H +

SO 4

SO 4 2

-4H+ +4e- 2H2

E

4(OH) - 2H2O + O2 + 4e

 Bình điện phân dương cực khơng tan cĩ tiêu thụ điện năng vào việc phân tích các chất, do đĩ nĩ cĩ suất phản điện E P (V) và đĩng vai trị là một máy thu điện. Điện năng tiêu thụ W = E P It.

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 E P = 0.

LUYỆN TẬP

Câu1: Dịng điện trong chất điện phân là dịng chuyển dời cĩ

hướng của

a ion dương và electron.

b ion âm và electron.

c ion dương và Ion âm dưới tác dụng của điện trường trong

dung dịch.

d ion dương và Ion âm theo ch iều điện trường trong dung dịch.

 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 h ển ộng có hướng theo ướng theo ng theo hai chi u ng ều ngược nhau ược nhau c nhau.

Câu 3 Trường hợp nào sau đây xảy ra hiện tượng dương cực tan

a Anốt bằng Ag - dd điện phân là CuSO4

b Anốt bằng Pt - dd điện phân là AgNO3

c Anốt bằng Cu - dd điện phân là AgNO3

d Anốt bằng Ag - dd điện phân là AgNO3

Chúc quí thầy cô và các em học sinh vui vẻ!

§ 19 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

I Thuyết điện li.

IV Các định luật Faraday

II Bản chất dòng điện trong

chất điện phân

III Các hiện tượng diễn ra ở

điện cực,hiện tượng d ương ng

cực tan

1 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.

F

1

F

1

F

1

F

1

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

It n

A F

1

m 

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 hĩa 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 DdAgNO 3

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 AgNO 3 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 NG C ỦNG CỐ Ố

Câu1: Dịng điện trong chất điện phân là dịng chuyển

dời cĩ hướng của:

a Ion dương và electron.

b Ion âm và electron.

c Ion dương và Ion âm.

d Cả ba loại hạt trên

Câu 2: Trường hợp nào sau đây xảy ra hiện tượng cực dương tan:

a Anốt bằng Ag- dd điện phân là CuSO 4

b Anốt bằng Pt- dd điện phân là AgNO 3

c 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.