Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân

Câu hỏi: Hãy nêu bản chất dòng điện trong kim loại? Hạt tải điện trong kim loại là gì? Vì sao kim loại dẫn điện tốt ?
Trả lời:
- Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các e tự do dưới tác dụng của điện trường
- Hạt tải điện trong kim loại là các e tự do
- Kim loại dẫn điện tốt là vì mật độ các hạt tải điện trong kim loại là rất lớn
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
BÀI 14
Với các dung dịch khác như dd HCl, dd NaOH thì sao ?
DD CuSO4
NƯỚC TINH KHIẾT
CuSO4
-
-
I. THUY?T DI?N LI:
Thớ nghi?m 1: nu?c tinh khi?t
Thớ nghi?m 2: dung d?ch CuSO4
+
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
II. Bản chất dòng di?n trong chất di?n phân
* Thí nghi?m :
Cu2+
SO42-
Cu2+
Cu2+
Cu2+
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
dd CuSO4
A
K
II. Bản chất dòng di?n trong chất di?n phân
*Bản chất: Dòng điện trong lòng chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau.
Mật độ các ion trong chất điện phân thường nhỏ hơn mật độ êlectron tự do trong kim loại.
Khối lượng và kích thước của ion lớn hơn khối lượng và kích thước của êlectron nên tốc độ của chuyển động có hướng của chúng nhỏ hơn.
Môi trường dung dịch lại rất mất trật tự nên cản trở mạnh chuyển động của các ion.
 Chú ý: Kim loại dẫn điện tốt hơn chất điện phân vì:
dd muối CuSO4
Cu
III. C�c hi?n tu?ng di?n ra ? di?n c?c. Hi?n tu?ng duong c?c tan :
A
K
+
Dung d?ch H2SO4
+
H+
H+
OH-
H+
OH-
OH-
A
K
-
-
* Kết quả: Hiđrô bay ra ở K và ôxi bay ra ở A.
x
* Tại âm cực:
* Tại dương cực:
4H + + 4e ? 2H2 ?
H2O ? H + + (OH)-
4(OH)- ? 2H2O + O2 ? + 4e
4(OH)- → 2H2O + O2 ↑ + 4e-
4H+ + 4e- → 2H2 ↑
* Xét bình điện phân dung dịch H2SO4 , hai điện cực
làm bằng graphit (cacbon) hoặc inôc:
* Nhận xét: Năng lượng để thực hiện việc phân tách nước lấy từ năng lượng của dòng điện. Năng lượng này tỷ lệ với điện lượng chạy qua bìnhđiện phân.


Ta có thể viết:
W = ℰp.It
ℰp: gọi là suất phản điện của bình điện phân(V), nó phụ thuộc vào bản chất của điện cực và chất điện phân.
Cu
Dung dịch AgNO3
Cực A không tan.
Ag bám vào K
A
K
III. C�c hi?n tu?ng di?n ra ? di?n c?c. Hi?n tu?ng duong c?c tan
* Khi ch?t di?n ph�n l� dd AgNO3 v� c?c duong l� Cu:

Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi các anion đi tới anôt kéo các ion kim loại của điện cực vào trong dung dịch

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


Ghi nhớ
* Dòng điện trong lòng chất điện phân là
dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau.

* Hiện tượng cực dương tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anôt làm bằng chính kim loại ấy.
Bài 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIÊN PHÂN
Giáo dục tích hợp bảo vệ môi trường: Hiện tượng điện phân trong sản xuất công nghiệp có thể tạo ra các khí thải độc hại( Clo, NO, NO2, SO2, H2S….)các khí này có thể làm ô nhiễm môi trường, các khí này trong hơi nước tạo ra môi trường điện li sẽ khiến cho kim loại bị ăn mòn.
CỦNG CỐ
Câu 1: Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của?
Ion dương và electron.
Ion âm và electron.
C. Ion dương và ion âm dưới tác dụng của điện trường theo hai chiều ngược nhau.
D. Ion dương và ion âm theo chiều điện trường trong dung dịch.
Câu 2. NaCl và KOH đều là chất điện phân. Khi tan trong dung dịch điện phân thì:
A. Na+ và K+ là cation
B. Na+ và OH- là anion
C. Na+ và Cl- là cation
D. OH- và Cl- là cation
C?NG C?
Câu 3. Trường hợp nào sau đây xảy ra hiện tượng dương cực tan?
A. Anôt bằng Ag – dung dịch điện phân là CuSO4 .
B. Anôt bằng Pt - dung dịch điện phân là AgNO3 .
C. Anôt bằng Cu - dung dịch điện phân là AgNO3 .
D. Anôt bằng Ag - dung dịch điện phân là AgNO3 .
CỦNG CỐ
1. Hạt tải điện


3. Chiều chuyển động của
hạt tải điện so với
chiều điện trường
4. Thuyết giải thích
tính chất điện
5. Độ dẫn điện
6. Môi trường dẫn điện
Electron tự do
Rất lớn
Ngược chiều
điện trường
Thuyết electron
Rất tốt
Chất rắn
ion- và ion+
Nhỏ hơn trong KL
Ion+ cùng
chiều điện trường ;
Ion- ngược
chiều điện trường
Thuyết điện li
Nhỏ hơn trong KL
Chất lỏng
2. Mật độ hạt tải điện
Lượng kim loại được giải phóng ở cực dương và đến bám vào cực âm được tính qua công thức nào ???
IV. 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.
m = kq
k : đương lượng điện hoá. Phụ thuộc vào bản chất của chất được phóng ra ở điện cực, đơn vị : kg / C
Ví dụ:
Đối với bạc, k = 1,118.10-6 kg / C
IV. Định luật Fa - ra – đây về điện phân
b) Định luật II Fa – ra – đây
c : hệ số tỉ lệ.
A : khối lượng mol của nguyên tố
n : hoá trị của nguyên tố
Với F = 96 500 C / mol, gọi là h.số Fa – ra – đây
IV. Định luật Fa - ra – đây về điện phân
c) Công thức Fa - ra – đây về điện phân
Kết hợp cả 2 định luật Fa - ra – đây, ta có:
hay
I: cường độ dòng điện đi qua bình điện phân ( A )
t: thời gian dòng chạy qua bình điện phân ( s )
m: khối lượng của chất được giải phóng ở điện cực (g)
Câu:1 Khi điện phân dung dịch AgNO3 với dương cực là Ag, biết khối lượng mol của Ag là 108. Để trong 1h có 27g Ag bám vào cực âm thì cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là?
6,7A
B. 3,35A
C. 24124
D.108A






HƯỚNG DẪN:
Vận dụng
Vận dụng
Câu 2: Một bình điện phân dung dịch AgNO3 có điện trở 2,5 ,anot làm bằng Ag. Hiệu điện thế đặt vào 2 cực của bình là 10V, sau 16 phút 5 giây thì khối lượng Ag bám vào catot là bao nhiêu? ( biết A = 108 , n=1)
HƯỚNG DẪN
V. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
a) Điều chế hoá chất
Sơ đồ thùng điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na.
V. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
b) Luyện kim
Người ta dựa vào hiện tượng dương cực tan để tinh chế kim loại
lò luyện kim thép, chuyên dùng trong công nghiệp luyện kim

Công nghiệp luyện kim ở Việt Nam


V. Ứng dụng của hiện tượng điện phân
c) Mạ điện
Mạ điện là dùng phương pháp để phủ một lớp kim loại ( như crôm, niken, vàng, bạc…) lên những đồ̀ vật bằng kim loại khác.
Dây chuyền mạ điện
CỦNG CỐ
Câu:1 .Khối lượng chất giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ với
A. điện lượng chuyển qua bình
B. thể tích của dung dịch trong bình
C. khối lượng dung dịch trong bình
D. khối lượng chất điện phân
Câu 2: Hiện tượng điện phân không ứng dụng để
A. đúc điện
B. mạ điện
C. sơn tĩnh điện
D. luyện nhôm
CỦNG CỐ