dòng điện trong chất điện phân.định luật Fa-ra-day

Bài 19 - DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FARADAY Với các dung dịch khác như dd HCl, dd NaOH thì sao?. Kết quả thí nghiệm : -Nước cất : Không có dòng điện - Dung dịch NaCl : Có

KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1  Hiện tượng nhiệt điện là gì ?

+Hiện tượng tạo thành suất điện động nhiệt điện trong một mạch kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi nhiệt độ

ở hai mối hàn khác nhau + Nhiệt kế nhiệt điện ; pin nhiệt điện

Cặp nhiệt điện ?

+ Hai đoạn dây kim loại khác nhau được hàn lại ở

hai đầu

 Các ứng dụng của cặp nhiệt điện?

KIỄM TRA BÀI CŨ

Câu 2 Hiện tượng siêu dẫn ?

Khi nhiệt độ của kim loại hoặc hợp kim giảm xuống dưới nhiệt độ T c ( nhiệt độ Curie),

điện trở của nó bằng không

Khả năng ứng dụng của vật liệu siêu dẫn? + Dùng làm dây dẫn điện

+ Dùng làm nam châm điện tạo ra từ trường mạnh , không hao phí năng lượng

Bài 19 - DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FARADAY

Với các dung dịch khác như

dd HCl, dd NaOH thì sao ?

-Bình thủy tinh đựng nước cất.

Quan sát thí nghiệm

DD NaCl Nước cất

+

I.Thí nghiệm về dòng điện trong

chất điện điện phân :

1 Sơ đồ thí nghiệm:

NaCl

2 Kết quả thí nghiệm :

-Nước cất : Không có dòng điện

- Dung dịch NaCl : Có dòng điện

-Với các dung dịch điện phân

khác: kết quả tương tự

-Hai điện cực bằng than chì , nối

với 2 cực nguồn điện không đổi

- Bóng đèn - Khóa K

Bài 19 - DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN – ĐỊNH LUẬT FARADAY

I.Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện điện phân :

1 Sơ đồ thí nghiệm:

2 Kết quả thí nghiệm :

3 Kết luận :

Dung dich muối, axit, bazo được gọi là các chất điện phân.Các muối nóng chảy cũng là chất điện phân

- Nước cất là điện môi

Chất dẫn điện

Bài 19 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

I Thí nghiệm:

II Bản chất dòng điện trong chất

điện phân :

+

DD NaCl

Cl

-+

+

Vì sao trong dung dịch điện phân có điện tích tự do ?

1/ Sự phân li,sự tái hợp

- Khi hòa tan vào nước , một số

phân tử chất điện phân phân li

thành các ion trái dấu.

Ví dụ : Xét dung dịch NaCl

-Một số ion dương & âm có

thể tái hợp với nhau thành

phân tử trung hòa.

=> Số phân tử phân li có giá trị

xác định , phụ thuộc vào nhiệt

độ và nồng độ chất điện phân.

Bài 19 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

+

DD NaCl

Cl

+

Na + Cl

-Na +

Cl

-Na +

Cl

-Cl

-Na +

E

- Khi có điện trường ngoài:

II Bản chất dòng điện trong

chất điện phân :

1/ Sự phân li,sự tái hợp

2/ Bản chất dòng điện:

- Khi chưa có điện trường:

Các ion chuyển động hỗn loạn,

chưa có dòng điện.

Bài 19 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

+

DD NaCl

+

Na +

Na +

Cl

-Na +

Cl

-Cl

-+

+

- Vậy: Dòng điện trong chất điện

phân là dòng chuyển dời có

hướng của:

E

Bản chất dòng điện trong chất điện phân là gì ?

2/ Bản chất dòng điện:

- Khi chưa có điện trường:

- Khi có điện trường ngoài:

các ion dương và ion âm

chuyển động có hướng ,

tạo thành dòng điện

Khi có điện trường ngoài, các ion chuyển động như thế nào?

+ các ion dương theo

chiều điện trường

+ và các ion âm ngược chiều

điện trường.

Bài 19 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

+

DD NaCl

+

Na +

Na +

Cl

-Na +

Cl

-Cl

-+

Cl - + Cl - Cl Cl +

Sau khi ion chuyển động đến các điện cực hiện tượng gì xảy ra ?

-Các hạt này có thể:

E

III Ph ản ứng phụ trong chất điện phân

- Các ion âm đến anot , nhường

electron; các ion dương về catot

nhận thêm electron => phân tử

hay nguyên tử trung hòa

+ bám vào cực,

+hoặc bay lên,

+hoặc tác dụng với điện

cực và dung môi gây nên

phản ứng thứ cấp).

Bài 19 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

Vậy,hiện tượng dương cực tan xảy

ra khi điện phân dung dịch muối

kim loại mà anôt làm bằng chính

kim loại đó

IV Hiện tượng cực dương tan :

- Khi có hiện tượng cực dương tan

thì dòng điện tuân theo định luật

Ôm : I = U/ R

1/ Thí nghiệm:

-Anod (A): Cu ; mòn dần

-Catod(K):

kim loại khác;

có lớp đồng mỏng bám vào

2/Giải thích :

- Ở trang thái dung dịch:

- Khi có điện trường ngoài:

3/ Định luật Ohm:

CuSO 4 -> Cu 2+ + SO

2-4

Cu 2+

Catod

+ 2e -> Cu

Anod

+Cu ->

CuSO 4 + 2e _

SO 2- 4

Bài 19 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

Khối lượng m của chất thoát ra

ở điện cực tỉ lệ với điện lượng q

đi qua dung dịch điện phân :

Hằng số Faraday F = 9.65.10 4 (C/mol)

Đặt

q n

A c

m 

1

c

F



It n

A F

1

m 

, vì q = It nên

Khối lượng chất được giải phóng (g)

Khối lượng mol (g)

Hoá trị

Cường độ dòng điện (A)

Thời gian điện phân (s)

V Định luật Faraday :

Michael Faraday Nhà bác học Anh

1791 - 1867

m = k q

k(kg/C) : đương lượng điện hóa

2.Định luật 2 :

Đương lượng điện hóa k của

một nguyên tố tí lệ với

đương lượng gam A/n của

nguyên tố dó:

n

A

k 

n

A

k 

c : hằng số

§ Bài 19 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

V Định luật Faraday :

n

A F

1

m 

Điện lượng qua bình điện phân :

q = nF = n.9,65.10 4 (C)

=> Điện tích của một ion ?

m = A (Kg)

4

19

9,65.10

.1,6.10 ( ) 6,023.10

A

nF

N



  

Ghi chú : Điện tích của iôn:

Khi có 1 mol ion (N A = 6,02.10 23

ion) qua bình điện phân thì :

Với ion hóa trị 1: n = 1

Điện tích nguyên tố :

 e = 1,6.10-19 (C)

Bài 19 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

V Định luật Faraday :

1 Định luật 1:

2 Định luật 2:

4 Bài tập áp dụng :

Trả lời :

Khối lượng Ag bám vào cực âm là :

It n

A F

3 Công thức của định luật

Faraday:

Cho dòng điện cường độ 5A

qua một bình điện phân

đựng dung dịch AnNO 3

Định khối lượng Ag thu

được ở catod trong 10 phút

) ( 4 , 3

60 10 5

1

108 4

10 65 , 9

1

g m

m





Bài 19 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

VI Ứng dụng của hiện tượng

điện phân :

•2/ Mạ điện :

1.Điều chế Clor, hydro, NaOH

- Điện phân dung dịch muối ăn

với điện cực bằng graphit

- Kết quả :

Trong dung dịch :

 Ở anod:

NaOH

Khí Clor

 Ở catod: Khí hydro

•Ứng dụng sự điện phân để phủ một lớp kim loại (không gỉ) lên

đồ vật bằng kim loại khác.

anod:

 Ở catod:

Kim loại mạ Vật cần mạ

Dung dịch điện:

phân:

Muối của kim loại mạ

2NaCl+2H 2 O -> 2NaOH + H 2 + Cl 2

§ Bài 19 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

•-Ứng dụng hiện tượng dương

cực tan trong để tinh chế & điều

chế kim loại

III Ứng dụng của hiện tượng điện phân :

1.Điều chế Clor, hydro, NaOH

3/ Luyện kim :

2/ Mạ điện :

-Ví dụ :Tinh chế đồng từ quặng

Anod : Các tấm quặng đồng

Khi điện phân : anod tan dần ,

đồng nguyên chất bám vào cự âm

IV Hiện tượng cực dương tan :

V Định luật Faraday :

§ Bài 19 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

I Thí nghiệm:

III Phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân :

II Dòng điện trong chất điện phân :

dung dịch điện phân dẫn điện được

là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều

điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.

Khi điện phân dung dịch muối kim loại mà anôt làm bằng

chính kim loại đó.

Các đơn chất có thể tác dụng với điện cực và dung môi gây nên các phản ứng phụ

Khối lượng đơn chất thu được ở điện cực tỉ lệ : đương lượng hóa học của nó & điện lượng qua bình điện phân

6 Ứng dụng: Mạ điện, luyện kim, điều chế các chất hóa học

…

HẾT