Tổng quan về hiện tượng điện phân

Câu hỏi: Khi điện phân nóng chảy các muối của kim loại kiềm,

A. cả ion gốc axit và ion kim loại đều chảy về phía cực dương.

B. cả ion gốc axit và ion kim loại đều chạy đến catot.

C. các ion kim loại chạy về anot, ion của gốc axit chạy về catot.

D. ion kim loại chạy về cực âm, ion của gốc axit chạy về cực dương.

Câu trả lời

Đáp án đúng D. Các ion kim loại di chuyển đến cực âm, và các ion của gốc axit di chuyển đến cực dương.

Khi điện phân nóng chảy muối của kim loại kiềm, các ion kim loại chảy đến cực âm, và các ion của gốc axit chảy đến cực dương.

Hãy cùng trường ĐH KD & CN Hà Nội tìm hiểu về cường độ dòng điện trong chất điện phân này nhé!

1. Thuyết điện li

– Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như axit, bazơ, muối phân ly (một phần hoặc toàn bộ) thành các nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử) mang điện được gọi là ion; các ion có thể di chuyển tự do trong dung dịch và trở thành vật mang điện tích.

2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân

– Là sự chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường.

So với kim loại, chất điện phân không dẫn điện bằng.

– Dòng điện trong chất điện phân không chỉ có nhiệm vụ mang điện mà còn có vật chất kèm theo. Đối với điện cực, chỉ có các electron mới có thể đi về phía trước. Còn lượng vật chất lắng đọng ở điện cực sẽ gây ra hiện tượng điện phân.

Các ion dương chuyển động về phía catốt được gọi là cation.

Các ion âm di chuyển về phía cực dương được gọi là anion.

3. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực

Chúng tôi xem xét chi tiết những gì xảy ra ở điện cực của CuSO. dung dịch điện giải₄ với các điện cực bằng đồng, tế bào điện phân này thuộc loại đơn giản nhất, vì chất tan là muối của kim loại được dùng làm điện cực (đồng trong trường hợp này)

– Khi có dòng điện chạy qua thì cation Cu²⁺ chạy về cực âm, quay lại nhận êlectron của nguồn điện chạy tới. Chúng tôi có ở các điện cực:

+ Ở cực âm: Cu²⁺ + 2e^– → Cu

+ Ở cực dương: Cu → Cu²⁺ + 2e^–

Khi anion (SO₄)^2- chạy đến cực dương, nó kéo theo các ion Cu²⁺ vào giải pháp. Như vậy, đồng ở cực dương sẽ tan dần vào dung dịch. Đó là hiện tượng phân cực dương.

Vậy: Các ion di chuyển đến các điện cực có thể phản ứng với vật liệu làm điện cực hoặc với dung môi tạo ra các phản ứng hóa học gọi là phản ứng phụ trong điện phân.

4. Định luật Faraday

Vì dòng điện trong chất điện phân mang điện tích cùng với chất (theo nghĩa hẹp) nên khối lượng của chất đi đến điện cực:

– Tỉ lệ với cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân.

– Tỉ lệ với khối lượng của ion (hoặc khối lượng mol nguyên tử A của nguyên tố tạo thành ion);

– Tỉ lệ nghịch với điện tích của ion (hoặc hóa trị n của nguyên tố tạo ra ion đó)

một. Định luật Faraday đầu tiên

Khối lượng vật chất thoát ra ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện trường chạy qua bình:

m = kq

b. Định luật Faraday thứ hai

Đương lượng điện hoá k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A / n của nguyên tố đó. Hệ số tỷ lệ là 1 / F, trong đó F được gọi là số Faraday

k = 1 / FA / n

Thực nghiệm cho thấy rằng, nếu tôi tính bằng ampe và t tính bằng giây, thì:

F = 96494 C / mol

5. Các ứng dụng của điện phân

Một số ứng dụng của sự điện phân:

+ Điều chế hóa chất: điều chế clo, hiđro, xút trong công nghiệp hóa chất.

+ Luyện kim: người ta dựa vào hiện tượng cực dương tan để luyện kim loại. Các kim loại như đồng, nhôm, magiê và nhiều hóa chất được xử lý trực tiếp bằng phương pháp điện phân

+ Mạ điện: người ta dùng phương pháp điện phân để tráng một lớp kim loại không gỉ như crom, niken, vàng, bạc… lên các vật kim loại khác.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 11, Vật lý 11