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


Kim loại

Dẫn điện
Kim loại

Đèn

Chất lỏng
Chất lỏng
Đèn


8
2
7
2
:
T

Ế
I
T


I. THUYẾT ĐIỆN LI:

CuSO4

1) THỚ NGHIỆM:
Thớ nghiệm 1: nước tinh khiết

 Nước tinh
khiết (nước cất)
Qua 2 thí nghiệm,

chứa rất ít hạt tải điện, không dẫn
em
kết luận
điện . (nước
là rút
điệnra
mụi)
gì?dịch
Thớ nghiệm 2: dung
CuSO4
 MËt ®é h¹t t¶i ®iÖn trong
dung dÞch CuSO4 t¨ng lªn, dÉn ®
îc ®iÖn.

-

+

NƯỚC
TINH
DD CuSO4
KHIẾT

+

-

Với các dung
dịch
dd HCl,
Quan
sátkhác
thí như
nghiệm
dd NaOH thì sao ?


2. Thuyết điện li:
 Nội dung: Trong
dung dịch, các hợp chất hoá học
Tại sao trong dung dịch
như Axit, Bazơ và Muối bị phân li (một phần hoặc toàn
muối,
axit

hoặc
bazơ
mật
độ
Lấy
ví
dụ
về
sự
phân
li
bộ) nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử ) thành các điện
hạt
tải
tăng?tự do trong
của
dịchlạimuối,
tích gọi là ion. Các ion
códung
thể điện
chuyển
động
bazơ
dung dịch và trở thành hạtaxít,
tải điện.

Ví dụ

 NaCl

(Muối)

NaOH
(Bazơ)

HCl
(Axit)

Na+ + Cl-

( KL )+

( gốc Axit )

Na+ + OH( KL )+

H+
( H )+

(OH )

+ Cl( gốc Axit )


NACL
Na+

Cl-

OH

Na+

H

OH

Cl

H
Cl Na+ClH

Na+

ClNa+Cl-

H

-

Na

OH

H

+H

Cl-

-

OH

O H Na+Na
Cl
H H

+
-

Na+Cl-

H

H

OH

H

Cl

H

-

Na+

HCL

H+

O H Cl
H
Cl-

- H+

Cl-

H+

H

Cl

- H+

Cl

OH

H

H

H+

- H+

OH

H

Cl-

H

OH

H

H
Cl-

H+

- Các ion dương và âm
tạidung
sẵn trong
tồn
Cỏc
dịchcác
phân Tại
tử axit,
bazơ,
muối.
sao
các
dung

Axớt, muối, bazơ và
Chúng
liênkhi
kết tan
với nhau
dịch
vào
các
chất
trên
núng
bằngnước
lực hút
Cu-lông.
hoặc
dung
chảy
gọi
là
chất
điện
Khi tan
vào
trong
môi khác lại nước
xuất
hoặc dung môi khác,
phõn.
hiện các ion?
liên kết giữa các ion trở

nên lỏng lÎo. Một số
phân tử bị chuyển động
nhiệt tách thành các ion
tự do.


II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân Nguồn
Điện
1. Thí nghiệm :
K
2) Kết
luận:
A
Quan sát kỹ các minh họa thí
Tại
sao
khi
chưa
Tại
sao
khi
đóng
nghiệm sau Bản
và trảchất
lời các
câu hỏi:
dòng
SO
Cu
Cu

 - Dũngđóng
điện
trong
lũng
chất
khóa
K
đèn
Trong
kim
loại
và
khóa
K
đèn
lại
SO
điện
trong
chất
Cu
điện phõn là không
dũng sáng
ion
dương
vàphân
sáng
SO
dd
CuSO

trong
chất
điện
4
SO
Cu
điện
phân
là
gì?
ion õm chuyển động cú hướng
SO
chất nào dẫn điện
theo hai chiều ngược nhau. Nguồn
tốt hơn? VìĐiện
sao?
Đèn
2+

4

4

4

2-

2-

Fđ

2-

2+

2+

2+

2+

4

2-

2-

K

chỳ ý:
Anốt
- Kim loại dẫn điện
tốt
+ hơn chất
điện phõn.
E
- Hiện
điệnFđphõn thường
Fđ
Fđ F

Fđ tượng
Fđ Cu
Cu
Cu
Cu
đ
Cu
Cu
Fđ
kốm theo cỏc phản ứng phụ.
SO
2+

K

2+

4



Đèn

2+

2+

-

2+

24

Fđ

Catốt

SO42-

Fđ

SO42-

Fđ

SO42-

Fđ

SO42-

Fđ

SO42-

Fđ

SO42-

III. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hiện tượng
dương cực tan :
Cu

E
Tại
catốtAKcó
diễn
ratượng
hiện
Ở
anốt
hiện
dương
anốt
A Tại sao cực
tượng
gì?
gì tan
diễndần?
ra ?
lại bị
Cu
Cu2++2eCu2+ bị SO42- kéo
vào dd; cực A bị
tan ra

K
Cu2++2eCu: bám vào
K

dd muối CuSO4

Hiện tượng này gọi là hiện tượng dương cực tan



cótượng
hiện dương
tượng cực
cực
tankhi
thìkim
bình
phân
không
 Khi
Hiện
tan dd
xảy ra
loạiđiện
dùngphân
làm anôt
cĩ
Bây
giờ
tadương
xét
dịch
điện

tiêu
các vào
chất
mà dung
chỉ bị
tiêu
trongthụ
gốc điện
muối năng
của ddvào
điệnviệc
phânphân
(anôttích
tan dần
trong
dịch
AgNO
với
làm
bằng
hao
tỏa
nhiệt.
Bình
điện
phân
như
một vào).
điện

trở. Cu
(cực vì
dương
tan), còn
có Anôt
kim
loại
đó
bám
3 catôt

Cu

TạiĐiều
anốt
A
diễn
ra
hiện
Khi xảy
ra
hiện
tượng
dương
Tại
catốt
K
diễn
ra
hiệncực

kiện
để
có
hiện
A
Các emtanquan
sáttượng
các
hiện
điện năng
có
bịEtiêu
haotượng
gì?
tượng dương cực tantrong
là
quá trình
phân
tích cực!
các chất
hai
điện
Cực A
gì?sao?
không? Vì

không tan

Dd AgNO3

diễn
ra ở
K
Ag bám vào
K


4(OH) bình
2H điện
O + O phân
+ 4e
Xét
dung dịch4HH+ +4e
hai
2
2SO4 ,2H
điện cực làm bằngA graphitK (cacbon) hoặc
+diễnhợp
Trong
trường
bình tạo thành ion
catốt
K
ra
inôc (các Tại
điện
cực
này
không
Trong

trường
hợp
này
Tại anốt
A diễn
rahiện
hiện
SOtan thì
điện
phân
dương
cựctiêu
H
tượng
gì?
năng
lượng
có
bị
có thể tan vào
ddtượng
điện
phân).
suất phản
điệngì?
bằng bao
-

2

2

-

+

4

2-

SO
hao không?HDD
VìHsao?
SO
+

nhiêu?
H+

442-

2

SO42-

E

+

 Bình điện phân dương cực khơng tan cĩ tiêu thụ điện năng vào việc


Khi xảy ra hiện tượng dương cực tan thì ξ = 0.
phân tích các chất, do đĩ nĩ cĩ suất phản điện ξ và đĩng vai trị là một máy
P

thu điện. Điện năng

tiêu thụ W = ξ PIt.

P


CỦNG CỐ TIẾT HỌC
Ông là một nhà bác học người Anh.
Sinh Trong
năm
1791
mất
năm
1867.
Bản
chất
điện
trong
chấtcực
điện tan
phânkết
hiệndòng
tượng
dương

?

Trong
cácdẫn
dung
dịch điện
phân,
Chất
điện
phân
điện không
tốt bằng
kim
là
:
Trong
các sau
chấtđây
sau,
chất
nào
luận
nào
là
đúng.
loạicác
vì:
Ion mang điện tích âm là ?

Ông là ai?

1

là
người
đãdương
đưa
racủa
cách
biểu
diễn
điệnbị
không
phải
là
chất
điện
phân
?
A.
Cực
bình
điện
phân
A. Mật
độtrường
ion trongbằng
chất điện
phân nhỏ sức.

hơn mật độ
trường
và
từ
các
A. Dòng
ion dương dịch
chuyển
theođường
chiều điện trường
A.tăng
Gốcnhiệt
Axitđộvàtớiion
kim
loạichảy
mức
nóng
e tự do trong kim loại

A. Nước nguyên chất

B. NaCl

2

-tổng
làB.
người
rất
giỏi

với
Ion
kim
loại
và nghiệm
anion
OH
B.Dòng
Cực
dương
của
bình
điện
phân
bị
B.
ion
âmthực
dịch
chuyển
ngược
C.
HNO
D.
Ca(
OH
)
số thíB.chiều
nghiệm
đãcơ

tiến
hành
16041.
Khối mòn
lượng
và
kích
thướclàion
lớn- hơn của electron
mài
học
điện
trường
3

2

C. Gốc Axit và anion OH

là người thực hiện được ước mơ
C.C.
Dòng
Khi
xảy
electron
raanion
hiện
dịch
tượng
chuyển

dương
cực mất
chiều
tan, dòng
điện điện
C.D.
Môi
trường
dung
dịch
rất
trật
tự
- ngược
Chỉ
có
OH
“ biến
thành
từ ”. kim loại từ Anốt sang
trường
cóđiện
tác dụng
vận chuyển
D.
Cả 3 lýđược
do trên
làCatốt.
người
nói đến trong câu nói

D. Dòng ion dương và ion âm chuyển động
“ chừng
nào dương
loài người
còn
cần
sửphân
dụngbị
D.
Cực
của
bình
điện
có hướng theo hai chiều ngược nhau
điện thì
baychừng
hơi đó mọi người còn ghi nhớ
công lao của ông” .

4

5
3

MAI CƠN FARADAY


CỦNG CỐ
Câu 1: Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời
có hướng của?

A.Ion dương và electron.
B.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.


CỦNG CỐ
Câu 2. Trường hợp nào sau đây xảy ra hiện tượng
dương cực tan?
a. Anốt bằng Ag - dd điện phân là CuSO4 .
b. Anốt bằng Pt - dd điện phân là AgNO3 .
c. Anốt bằng Cu - dd điện phân là AgNO3 .
d. Anốt bằng Ag - dd điện phân là AgNO3 .


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
- Đương lượng điện hoá k của một nguyên
tố tỉ lệ với đương lượng gam A của nguyên
n
tố đó
c : hệ số tỉ lệ.
A
k=c
A : khối lượng mol của nguyên tố
n

n : hoá trị của nguyên tố
* Người ta thường kí hiệu

1
c

=F

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:

1 A
1 A
q hay m =
It
m=
F n
F n
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)


Vận dụng
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?
A.
B.
C.
D.

6,7A
B. 3,35A
C. 24124
D.108A

HƯỚNG DẪN:

m=

1 A
mFn 27.96500.1
It => I =
=
= 6,7
F n
At
108.3600


Vận dụng

Câu 2: Một bình điện phân dung dịch AgNO 3 có điện trở 2,5 ,anot làm
bằng Ω
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
A.I .t
A.U .t
108.10.965
m=
=
=
= 4,32 g
F .n
F .R.n
96500.2,5.1

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
Lò luyện
Nơi
Năng suất
Đồng
Đà Nẵng
65.000
tấn/năm
Thép
Thái Nguyên
550.000 tấn/năm Gang
Thái Nguyên

150.000 tấn/năm Sắt
Bình Định
400.000 tấn/năm Kẽm, chì
Bắc Kạn
20.000 tấn chì/năm
và
10.000 tấn kẽm/năm
Mangan
Cao Bằng
56 tấn/ngày
Thép
Bình Dương
4.000 tấn/năm
Titan
Thái Nguyên
20.000 tấn xỉ titan/năm
và 10.000 tấn gang
hợp kim/năm


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
đồồ̀ vật bằng kim loại khác.


Dây chuyền mạ điện