bai117:dong dien trong kim loai

Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân: a.. Bản chất dòng điện trong chất điện phân Trong dd sẽ có các ion do sự phân ly.. Khi E = 0: không có dòng điện Khi các ion chuyển động t

và các bạn

Môn vật lý

Lớp 11A1

BÀI 19

DÒNG DIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY

NƯỚC CẤT

NaCl

dd Nacl

1

K

mA

1 Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân:

a Thí nghiệm

Nước cất không dẫn điện

Thay nước cất bằng dd NaCl

Nếu thay dd NaCl bằng các dd muối khác hoặc dd

axit ta cũng được kết quả tương tự

Dd muối, axit, bazơ

dẫn điện

b Kết luận:

Các dd muối, axit, bazơ được gọi là các chất điện phân

Các muối, bazơ nóng chảy cũng là chât điện phân

dd NaCl+

Na

NaCl

−

Cl

+

Na

−

Cl

ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAYNaCl = Na+ + Cl−

2 Bản chất dòng điện trong chất điện phân

Trong dd sẽ có các ion do sự phân ly

 Các ion có thể kết

hợp lại do va chạm

trong chuyển động

nhiêt: Quá trình này

gọi sự tái hợp

Khi E = 0: không

có dòng điện

Khi

các ion chuyển

động theo hướng

xác định tạo ra

dòng điện

0

≠

E

Kết luận: Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường

−

e

dd

4

CuSO

−

2 4

SO

+

2

Cu

−

e

−

→

E

3 Phản ứng phụ trong chất điên phân

Phản ứng phụ là cá phản ứng

hóa học xảy ra tại các điện

cực

Quan sát khí bay ra ở

anot và đồng bám vào

catot

Giải thích:

Tại catot: + 2 = CuCu2+ e−

Tại anot:

− + +

O

H2

−

− =H O+ O − e

2

1

2 2 2 2

4 2

2 4

2 H + + SO − = H SO

ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY CuSO4 = Cu2 + + SO42−

+

2

Cu

−

2 4

SO

dd CuSO4

Cu →

−

e

+ 2

Cu

4 Hiện tượng dương cực tan

a Thí nghiệm

Cực anot bị mòn

một phần

Trên catot có lớp Cu mầu đỏ bám vào

b Giải thích

Tại catot: + 2 = CuCu2+ e−

Tại anot:Cu = Cu2+ − 2 e−

Tan vào dd, tham gia vào quá trình điện phân

Vậy: Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anot làm bằng chính kim loại ấy

Điều kiện xảy ra hiện tượng dương cực tan là: anot làm bằng kim loại của muối đang điện phân

c Định luật Ôm đối với chất điện phân:

U (v)

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

I (A)

0,025 0,060 0,100 0,130 0,170 0,210

Bảng kết quả thí nghiệm

U

I(A)

Đường đặc tuyến vôn-ampe

Vậy: Khi có hiện

tượng dương cực

tan, dòng điện trong

chất điện phân

tuân theo định

luật Ôm, giống như đoạn

mạch chỉ có điện

trở thuần

ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY

Trường hợp dương cực không tan thì dòng điện qua bình điện phân tuân theo định luật Ôm đối với máy thu điện

Giải thích:

 Đối với dương cực tan thì tại 2 điện cực xảy ra 2 quá trình ngược nhau

Quá trình Tại catot: + 2 = CuCu2 + e−

Tại anot:Cu = Cu2+ − 2 e−

 Một quá trình là nhận năng lượng thì quá trình kia sẽ toả năng lượng Do đó dòng điện không mất năng lượng, vì vậy bình điện phân trong trường hợp này giống với một điện trở thuần

 Đối với trường hợp dương cực không tan thì

dòng điện phải tốn một phần năng lượng vào quá

trình phân tích các chất , nên bình điện phân trong

trường hợp này là một máy thu

5 Định luật fa-ra-đây về điện phân

a.Định luật I Fa-ra-đây

Khối lượng m của chất được giải phóng ra ở điện cực

của bình điện phân tỉ lệ với điện lượng q chạy qua bình

đó

Trong đó : k gọi là đương lượng điện hóa, phụ thuộc bản

chất của chất được giải phóng ra ở điện cực

Đơn vị: k đo bằng Kg/C ; m đo bằng gam

b Định luật II Fa-ra-đây

Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ

với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó

n

A c

Kí hiệu :Hằng số Fa-ra-đâyF C mol

c 96500 /

1

≈

=

Michael Faraday 1791-1867

ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY

c Công thức Fa-ra-đây về điện phân

Từ (19.1) và (19.2) ta được:

q n

A F

m = 1

It n

A F

m = 1

(19.3)

(19.4) hay

I : là cường độ dòng điện không đổi qua bình (A)

t :là thời gian điện phân (s) m: là khối lượng chất được giải phóng ở điện cực (gam)

6 Ứng dụng của hiện tượng điện phân

a Điều chế hóa chất

anot catot

NaCl + H2O = NaOH + Cl2 + H2

đp vn

Vì ở catot: Na + H2O = NaOH + H2

ở anot: Cl− 2 e− = Cl2

b Luyện kim: Dựa vào hiện tượng dương cực tan

c Mạ điện: dung dịch muối khi điện phân là muối của kim

loại dùng để mạ Cực âm là vật cần được mạ

Xin chào

và hẹn gặp lại các ban

Product by Dragon