Bai 14 Dong dien trong chat dien phan

I. THUYẾT ĐIỆN LI (giảm tải)
II. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT
ĐIỆN PHÂN
III.CÁC HIỆN TƯỢNG DIỄN RA Ở ĐIỆN CỰC,
HIỆN TƯỢNG DƯƠNG CỰC TAN
IV. CÁC ĐỊNH LUẬT FA-RA-DAY
V. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN


I. THUYT IN LI:
Ni dung:
Trong dung dịch, các hợp chất hoá học nh Axit, Bazơ và
Muối bị phân li (một phần hoặc toàn bộ) nguyên tử (hoặc
nhóm nguyên tử ) thành các điện tích gọi là ion. Các ion
có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt
tải điện.

Ví d

NaCl
(Muối)

NaOH
(Bazơ)

HCl
(Axit)

Na+ + Cl( KL )+

( gốc Axit )

Na+ + OH( KL )+

H+
( H )+

(OH )

+ Cl( gèc Axit )


II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
1, Cht điện phân:
Thí nghiệm:

CuSO4

Thí nghiệm 1: nước tinh khiết

Nưíc tinh khiết (nc ct) chứa
rất ít hạt tải điện, không dn in .
(nước là điện mơi)
Thí nghiệm 2: dung dịch CuSO4

MËt ®é hạt tải điện trong dung
dịch CuSO4 tăng lên, dẫn đợc
điện.

-

+

NC
TINH
DD CuSO4
KHIẾT

+

-

Với các dung dịch khác như dd
HCl, dd NaOH thì sao ?


NaCl
Cl-

Na+

OH

Na+

H

OH

Cl

H
Cl Na+ ClH

Na+

Cl-

H

Na+ Cl-

-

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+

H
Cl-

- H+

H+

Cl

OH

H

Cl-

H

H+

- H+

OH

H

Cl-

H

OH

H

H
Cl-

H+

- Các ion dương và âm
tồn tại sẵn trong cỏc
Cht
in
phõn t
axit,phõn
baz,l
mui.
nhng
chtkt
bvi
in
li
Chỳng liờn
nhau
bng dung
lc hỳtdch.

Cu-lụng.
trong
Axớt,
Khi tan
vo trong
nc
mui,
baz
và các
chất
hoc dung mơi khác,
nóng
chảy gọi là chất
liên kết giữa các ion trở
điện
nênphân.
lỏng lỴo. 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

2, Bn chất dòng điện trong chất điện phân:
K

Dòng điện trong chất điện phân là
dịng chuyển dời có hướng của các
ion trong in trng

A

K
SO42-

Cu2+
SO42-

Nguồn
Điện

K

Đèn

Anốt

SO4

-

Cu2+

dd
CuSO4SO

Cu

2-

4

2+

SO42-

- Dũng

E
Cu2+

2-

Cu2+

Catốt

+

Fđ Cu2+ Fđ

Đèn

Fđ
Fđ

F

đ
Cu2+
2+
Cu
SO42-

Fđ

SO42-

Fđ
Fđ

SO42-

Fđ

SO42-

Fđ

in trong lũng cht
in phõn l dịng ion dương
và ion âm chuyển động có
F®
SO
SO chiều ngược
SO

hướng
theoF®hai
nhau.
2-

4

2-

4

2-

4


Bảng so sánh độ dẫn điện của chất điện phân và
kim loại:
Chất điện phân

Kim loại

Mật độ hạt tải điện

nhỏ

lớn

Kích thước và khối
lượng của hạt tải

điện

nhỏ

lớn

ít

nhiều

Sự mất trật tự

chú ý:
- Kim loại dẫn điện tốt hơn chất điện phân.
- Hiện tượng điện phân thường kèm theo các phản ứng phụ.


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

Cu
A

E

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


 Hiện tượng dương cực là hiện tượng cực dương bị mịn dần khi
có dịng điện chạy qua chất điện phân. Hiện tượng dương cực xảy
ra khi các anion đi tới anôt kéo các ion kim loại của điện cực vào
trong dung dịch.

 Khi có hiện tượng dương cực tan thì bình điện phân không
tiêu thụ điện năng vào việc phân tích các chất mà chỉ bị tiêu
hao vì tỏa nhiệt. Bình điện phân như một điện trở.


Cu

A

Cực A
không tan

E

K
Ag bám

vào K

Dd AgNO3


+ SO
4(OH)
2H điệ
O+O
4e n dung dịch4HH
Xé
t bình
n +phâ
hai
+4e
2
2
4 ,2H
điện cực làm bằngAgraphitK (cacbon) hoặc
+ y không tạo thành ion
inôc (các điện cực nà
có thể tan vào dd điệHn phâSOn).
-

2

2

-

24

+

+ H SO 2DD
H
2 SO44

H+

SO42-

+

E


- Kết quả là chỉ có nước bị phân tách thành hiđro và oxi.
Hiđro bay ra ở catơt, cịn oxi bay ra ở anơt .
- Điện năng bình tiêu thụ: W= Ɛp.I.t
Ɛp (V) là suất phản điện của bình điện phân, giá trị của
nó phụ thuộc vào bản chất của điện cực và chất điện phân.


IV. Định luật Fa - ra – đây về điện phân
Michael Faraday, FRS (ngày
22 tháng 9 năm 1791 – ngày
25 tháng 8 năm 1867) là một
nhà hóa học và vật lý
học người Anh (hoặc là nhà

triết học tự nhiên, theo thuật
ngữ của thời đó) đã có cơng
đóng góp cho lĩnh vực Điện từ
họcvà Điện hóa học.

1791-1867


Khối lượng chất đi
đến cực tỉ lệ thuận
với điện lượng chạy
qua bình điện phân

Định luật
Fa-ra-day

Khối lượng chất đi
đến cực tỉ lệ thuận
với khối lượng của
ion

Khối lượng chất đi
đến cực tỉ lệ nghịch
với điện tích của ion


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 hố. 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 ngun
n
tớ đó
c : hệ số tỉ lệ.
A
k=c
A : khối lượng mol của nguyên tố
n

n : hố trị của ngun tố
* Người ta thường kí hiệu

1
c

=F

Với F = 96464 C/mol, gọi là hệ 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 dịng điện đi qua bình điện phân ( A )
t: thời gian dịng 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
dịng 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 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

A.I .t
A.U .t
108.10.965
m


4,32 g

F .n
F .R.n
96500.2,5.1