Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân

BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
I. THUYẾT ĐIỆN LI
1. Chất điện phân
a. Thí nghiệm
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
I. THUYẾT ĐIỆN LI
1. Chất điện phân
a. Thí nghiệm
b. Kết luận
Nước tinh khiết  không dẫn điện
Dung dịch muối  là các chất dẫn điện
 có ít hạt tải điện
 hạt tải điện tăng lên
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
I. THUYẾT ĐIỆN LI
2. Thuyết điện li
Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như axit, bazơ và muối bị phân li (một phần hoặc toàn bộ) thành các nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử) tích điện gọi là ion; ion có thể huyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện.
Sự phân li của một số chất điện phân
Axit  H + + (gốc axit) -
Bazơ  ion (kim loại) + + OH –
Muối  (gốc axit) - + ion (kim loại) +
Na+
Cl-
NaCl
Cl-
Na+
Na+
Cl-
Na+
Na+
Cl-
Cl-
Na+
Cl-
H+
Cl-
HCl
Cl-
H+
Cl-
H+
H+
Cl-
Các ion dương và âm tồn tại sẵn trong các phân tử axit, bazơ, muối. Chúng liên kết với nhau bằng lực hút Cu-lông. Khi tan vào trong nước hoặc dung môi khác, liên kết giữa các ion trở nên lỏng lẻo. Một số phân tử bị chuyển động nhiệt tách thành các ion tự do.
? Cỏc dung d?ch Axớt, mu?i, bazo v� ch?t núng ch?y g?i l� ch?t di?n phõn.
Tại sao các dung
dịch khi tan vào
nước hoặc dung
môi khác lại xuất
hiện các ion?
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
II. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Hạt tải điện trong chất điện phân là ion âm và ion dương
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
II. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
1. Thí nghiệm
Cu2+
SO42-
Cu2+
Cu2+
Cu2+
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
dd CuSO4
Khi chưa có điện trường: các ion chuyển động hỗn loạn trong dung dịch.
dd CuSO4
Khi có điện trường: các ion chuyển động có hướng hai chiều ngược nhau; ion dương chuyển động cùng chiều điện trường, ion âm ngược chiều điện trường.
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
II. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
1. Thí nghiệm
2. Kết luận
Dòng điện trong lòng chất điện phân là dòng các ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau.
Ion dương chạy về phía catôt gọi là cation.
ion âm chạy về phía anôt gọi là anion.
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
II. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Chất điện phân thường dẫn điện tốt hơn hay kém hơn kim loại?
Chất điện phân dẫn điện kém hơn kim loại.
Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lu?ng mà còn tải cả vật chất (theo nghĩa hẹp) đi theo. Tới điện cực chỉ có electron đi tiếp còn lưuợng vật chất đọng lại ở điện cực, gây ra hiện tưuợng điện phân.
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
II. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
1. Thí nghiệm
2. Kết luận
Chất điện phân dẫn điện kém hơn kim loại:
Mật độ các electron tự do trong kim loại lớn hơn mật độ các ion trong chất điện phân.
Khối lượng và kích thước của ion lớn hơn và khối lượng và kích thước của electron  Tốc độ chuyển động có hướng của ion nhỏ hơn.
Môi trường dung dịch rất mất trật tự  Cản trở chuyển động của các ion.
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
II. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
Hiện tượng điện phân thường kèm các phản ứng phụ
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
III. CÁC HIỆN TƯỢNG DIỄN RA Ở ĐIỆN CỰC. HIỆN TƯỢNG DƯƠNG CỰC TAN
1. Thí nghiệm và hiện tượng
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
III. CÁC HIỆN TƯỢNG DIỄN RA Ở ĐIỆN CỰC. HIỆN TƯỢNG DƯƠNG CỰC TAN
1. Thí nghiệm và hiện tượng
2. Nhận xét
Cu ở cực dương tan dần vào trong dung dịch còn cực âm có 1 lớp Cu bám vào  Gọi là hiện tượng dương cực tan.
3. Điều kiện
Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi kim loại dung làm anôt có trong gốc muối của dung dịch điện phân (anốt tân dần vào trong dung dịch (cực dương tan) còn catôt có kim loại đó bám vào).
Khi có hiện tượng dương cực tan thì bình điện phân như 1 điện trở.
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
IV. CÁC ĐỊNH LUẬT FARADAY
m đến chất điện cực
TLT với điện lượng q
TLN với điện tích các ion
TLT với A (A=M)
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
IV. CÁC ĐỊNH LUẬT FARADAY
1. Định luật I Faraday
Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân TLT với điện lượng chạy qua bình đó.
m = kq
Trong đó:
k: đương lượng điện hóa (kg/C)
q: điện lượng chạy qua bình điện phân (C)
m: khối lượng của chất giải phóng ở bình điện phân (g)
2. Định luật II Faraday
 
 
Trong đó:
A: khối lượng mol của chất giải phóng ở bình điện phân
F: hằng số Faraday (= 96 500 C/mol)
n: hóa trị của chất giải phóng ở bình điện phân
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
IV. CÁC ĐỊNH LUẬT FARADAY
Trong đó:
I: cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân (A)
t: thời gian dòng điện chạy qua bình điện phân (C)
m: khối lượng của chất giải phóng ở bình điện phân (g)
A: khối lượng mol của chất giải phóng ở bình điện phân
F: hằng số Faraday (= 96 500 C/mol)
3. Định luật Faraday
 
hay
 
n: hóa trị của chất giải phóng ở bình điện phân
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
V. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN
1. Luyện nhôm
BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
V. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN
2. Mạ điện
TÓM TẮT BÀI HỌC