BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN Sự phân li : khi các muối, axít , bazơ, hòa tan vào nước chúng dễ dàng tách ra thành các Ion trái dấu NaCl Na+ + ClSự tái hợp : trong quá trình [r]
Trang 1Bài thuyết trình về:
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT
ĐIỆN PHÂN ĐỊNH LUẬT FARADAY.
Trang 2Sơ đồ điện phân nhôm Nhà máy tinh chế nhôm
Trang 3• Theo tài liệu nghiên cứu cho thấy Al xuất
hiện nhiều trong tự nhiên với hỗn hợp cơ
bản là Al2O3.3H2O, Fe2O3 và SiO2, nhôm được tinh luyện theo nhiều quá trình, trong đó có điện phân.
• Nhôm cũng như rất nhiều kim loại khác
được điều chế từ phương pháp điện phân, hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu hiện tượng
điện phân và ứng dụng của nó.
Trang 4DD NaCl Nước cất
+
NaCl
K A
THÍ NGHIỆM VỀ DỊNG ĐIỆN TRONG
CHẤT ĐIỆN PHÂN
• Để quan sát hiện tượng
điện phân, ta bố trí thí
nghiệm như hình. Lấy
một bình điện phân với
hai điện cực. Đổ nước cất
vào trong đĩ và nối hai
điện cực vào mạch điện
như hình vẽ. Ta thấy hầu
như bĩng đèn khơng
sáng, chứng tỏ khơng cĩ
dịng điện chạy qua,
chứng tỏ nước cất chỉ cĩ
rất ít hạt tải điện.
• Cho thêm vào trong nước
một lượng nhỏ muối ăn,
ta thấy bĩng đèn sáng
Trang 5là chất dẫn điện
Trang 6bazơ được gọi là các chất điện phân. Các muối nóng
Trang 7Sự phân li : khi các muối, axít , bazơ, hòa
tan vào nước chúng dễ dàng tách ra thành
các Ion trái dấu
NaCl Na + + Cl -
Sự tái hợp : trong quá trình chuyển động
nhiệt hỗn loạn một số Ion dương và ion
âm có thể kết hợp với nhau để trở thành
nguyên tử trung hòa
Kết quả hai quá trình trên số lượng phân
tử bị phân li có giá trị xác định phụ thuộc
vào nhiệt độ và nồng độ của dung dịch
BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Trang 8DD NaCl
Cl
+
Na + Cl
-Na +
Cl
-Na +
Cl
-Cl
-Na +
Khi không có điện trường ngoài
các ion chuyển ion
động như thế nào ?
E
BẢN CHẤT DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Chuyển động
hổn độn
K A
Trang 9DD NaCl
+
Na +
Na +
Cl
-Na +
Cl
-Cl
-+
Cl - + Cl - Cl Cl +
Dòng điện trong chất điện
phân là dòng chuyển dời có
của các
cùng chiều điện trường và
các đi ngược chiều
điện trường.
E
Bản chất dòng điện trong
chất điện phân là gì ?
Khi có điện trường ngoài các
ion dương và ion
âm chuyển động
như thế nào ?
E
+
-ion dương ion âm
hướng
K A
Trang 10Các ion âm dịch chuyển đến
anốt nhường êlectron cho anốt
còn các ion dương đến catốt
nhận êlectron từ catốt Các ion
đó trở thành nguyên tử trung
hoà có thể bám ở điện cực
hoặc bay lên dưới dạng khí
Chúng có thể tác dụng với điện
cực và dung môi gây ra các
phản ứng hoá học gọi là phản
ứng phụ hay phản ứng thứ cấp +
DD NaCl
+
Na +
Na +
Cl
-Na +
Cl
-Cl
-+
Cl - + Cl - Cl Cl +
E
PHẢN ỨNG PHỤ TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Trang 11+
Cu2 +
Cu2 +
SO 4
2-Cu2 +
SO 4 2
SO 4
2-+ +
-HIỆN TƯỢNG DƯƠNG CỰC TAN
+ Anôt Cu tan dần
+ Catôt có lớp Cu bám vào.
Dung dịch là muối
Dương cực là
Cu
Cu
- Khi nào hiện tượng
này xảy ra?
K A
Trang 12Kết luận : Khi điện phân dung dịch muối kim loại mà anốt A (cực dương) làm bằng chính kim loại đó thì có hiện tượng dương cực tan.
Cu2+
DD CuSO 4
SO 4 2
Cu
chì
(K)
Giải thích
Cu 2+ K
Cu 2+ + 2e Cu bám vào
cực âm
SO 4 2- A kéo ion Cu 2+ vào
dung dịch
Trang 13I(A) 0 0,03 0,06 0,1 0,13
U(V)
I(A)
0 0,03
1,5 1 0,5
Khi có hiện tượng cực dương tan thì dòng điện
tuân theo định luật Ôm giống như đối với đoạn mạch chỉ có điện trở thuần.
qua bình điện phân biến đổi thế nào khi có hiện tượng dương cực tan?
0,06 0,1 Kết quả thực nghiệm
Trang 14• Sinh ngày 22/09/1791 ở làng
Newington, Surrey nay
thuộc thành phố London.
• Mất ngày 25/08/1867
• Michael Faraday là nhà bác
học đã để lại nhiều công
trình khám phá, các phương
pháp thực nghiệm hữu ích
và các lý thuyết tân tiến về
Trang 15Định luật Fa – Ra – Đây thứ nhất
m = kq k = 1 A
F n
m = 1 A It
k : đương lượng điện hóa
Kg/C
A
n : đương lượng gam
Định luật Fa – Ra – Đây thứ hai
Khối lượng m của chất được giải
phĩng ra ở điện cực của bình
điện phân tỉ lệ với điện lượng q
chạy qua bình điện phân đó.
Đương lượng điện hĩa K của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đĩ
ĐỊNH LUẬT FARAĐÂY
Trang 16m = 1 A
F n It
Khối lượng chất giải phóng ở điện cực (g) Khối lượng mol chất giải phóng (g/mol) Cường độ dòng điện qua bình điện phân (A) Thời gian điện phân (s)
Hóa trị của chất được giải phóng Hằng số Fa – ra – đây, F = 96500 (C/mol)
Cơng thức Farađây về điện phân
Trang 17Ứng dụng của hiện tượng điện phân
• Mạ điện : ứng dụng hiện
tượng điện phân để phủ một
Trang 19Điều chế hoá chất
Trang 20• Luyện kim : ứng dụng hiện tượng dương cực tan trong luyện kim để
hiện tượng điện phân để
tạo ra các đồ vật bằng