Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như axit, bazơ và muối được phân tách thành các nguyên tử tích điện gọi là ion; các ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện.
Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển động có hướng của các ion trong điện trường.
Chất điện phân không dẫn điện tốt như kim loại.
Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tích điện mà còn tích điện cho vật chất sau đó. Tại điện cực chỉ có các electron chuyển động tịnh tiến, còn lượng vật chất đọng lại trên điện cực gây ra hiện tượng điện phân.
Ion dương (Cation) -> Cathot
Ion âm (Anion) -> Cực dương
Các ion di chuyển về phía các điện cực có thể phản ứng với vật liệu điện cực hoặc dung môi để tạo ra các phản ứng hóa học được gọi là phản ứng phụ trong quá trình điện phân.
Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của một bình điện phân tỷ lệ thuận với lượng điện tích chạy qua bình đó.
\(m = kq\)
k là đương lượng điện hóa của chất thoát ra
Đương lượng điện hóa của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam \(\frac{A}{n}\) của nguyên tố đó.
Hệ số tỷ lệ \(\frac{1}{F}\) , trong đó F được gọi là số Faraday.
\(k = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}\)
F = 96500 C/mol
A: khối lượng phân tử
n: hóa trị
Kết hợp hai định luật Faraday ta được công thức Faraday
\(m = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}.It\)
m: khối lượng chất thoát ra (g)
F = 96500 C/mol
A: khối lượng phân tử
n: hóa trị
tôi: cường độ dòng điện
t: thời gian dòng điện chạy qua.
Điện phân có nhiều ứng dụng thực tế và sản xuất như luyện nhôm, luyện đồng, điều chế clo, xút, mạ, đúc điện, v.v.
Dựa trên quá trình điện phân quặng nhôm nóng chảy.
Bình điện phân có cực dương là quặng nhôm nóng chảy, cực âm là than đá, chất điện phân là muối nhôm nóng chảy, dòng điện chạy khoảng \({10^4}A\)
Bể điện phân cực dương là một tấm kim loại để mạ, cực âm là đối tượng được lắng đọng.
Chất điện phân thường là dung dịch muối kim loại cho lớp phủ. Dòng điện qua bể phủ được chọn phù hợp để đảm bảo chất lượng của lớp phủ.
Khẳng định nào sau đây là đúng?
Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là
A. Không thay đổi trong pin điện phân
B. Ăn mòn cực dương
C. Đồng dính vào cực âm
D. Đồng chảy từ cực dương sang cực âm
Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là dòng đồng chảy từ cực dương sang cực âm.
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
Câu phát biểu nào đúng?
Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dịch có hướng của
A. Chất tan trong dung dịch
B. Các ion dương trong dung dịch
C. Các ion dương và âm dưới tác dụng của điện trường trong dung dịch
D. Ion dương và âm theo chiều điện trường trong dung dịch
Các ion dương và âm dưới tác dụng của dòng điện trong dung dịch
⇒ Đáp án C.
Chuyển động có hướng của các ion \(Na^+\) và \(Cl^-\) trong nước có thể được tính theo công thức: \(v = \mu E\), trong đó E là cường độ điện trường, \ (\ mu \) có các giá trị \(4,5.10^{-8} m^2/(Vs)\ tương ứng). Tính điện trở suất của dung dịch NaCl 0,1 mol/l, giả sử rằng tất cả các phân tử NaCl đều phân ly thành ion.
Mật độ của các ion \(Na^+\) và \(Cl^-\):
\(N = 0,1.1000.6,023.10^{23} = 6.023.10^{25}/m^3\)
Độ dẫn điện của dung dịch:
\(\begin{array}{l}
\sigma = 1,{6.10^{ – 19}}.6,{023.10^{25}}.(4,5 + 6.8){.10^{ – 8}}\\
= 1088{(\Omega /m)^{ – 1}}
\end{mảng}\)
⇒ Điện trở:
\(\rho =\frac{1}{\sigma }=\frac{1}{1.088}=0.92\Omega .m\)
Người ta muốn bóc một lớp đồng dày \(d = 10 \mu m\) trên một tấm đồng có diện tích \(S = 1cm^2\) bằng phương pháp điện phân. cường độ dòng điện là 0,010A. Tính thời gian cần thiết để loại bỏ lớp đồng. Cho rằng đồng có khối lượng riêng là \(p = 8 900 kg/m^3\)
\(m = 8 900.1.10^{-4}.10.10^{-6} = 8.9.10^{-6} kg\)
Theo công thức Faraday:
\(m = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}It\)
m =
Vì vậy t =
Với \(A = 64g = 6,{4.10^{ – 2}}kg;{\rm{ }}n{\rm{ }} = 2;{\rm{ }}I{\rm{ }} = { 10^{ – 2}}A\)
Có nguồn gốc từ:
t = = 2 683,9 giây
Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như axit, bazơ và muối được phân tách thành các nguyên tử tích điện gọi là ion; các ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện.
Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển động có hướng của các ion trong điện trường.
Chất điện phân không dẫn điện tốt như kim loại.
Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tích điện mà còn tích điện cho vật chất sau đó. Tại điện cực chỉ có các electron chuyển động tịnh tiến, còn lượng vật chất đọng lại trên điện cực gây ra hiện tượng điện phân.
Ion dương (Cation) -> Cathot
Ion âm (Anion) -> Cực dương
Các ion di chuyển về phía các điện cực có thể phản ứng với vật liệu điện cực hoặc dung môi để tạo ra các phản ứng hóa học được gọi là phản ứng phụ trong quá trình điện phân.
Sự hòa tan cực dương xảy ra khi các anion đến cực dương bằng cách kéo các ion kim loại của điện cực vào dung dịch.
Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của một bình điện phân tỷ lệ thuận với lượng điện tích chạy qua bình đó.
\(m = kq\)
k là đương lượng điện hóa của chất thoát ra
Đương lượng điện hóa của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam \(\frac{A}{n}\) của nguyên tố đó.
Hệ số tỷ lệ \(\frac{1}{F}\) , trong đó F được gọi là số Faraday.
\(k = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}\)
F = 96500 C/mol
A: khối lượng phân tử
n: hóa trị
Kết hợp hai định luật Faraday ta được công thức Faraday
\(m = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}.It\)
m: khối lượng chất thoát ra (g)
F = 96500 C/mol
A: khối lượng phân tử
n: hóa trị
tôi: cường độ dòng điện
t: thời gian dòng điện chạy qua.
Điện phân có nhiều ứng dụng thực tế và sản xuất như luyện nhôm, luyện đồng, điều chế clo, xút, mạ, đúc điện, v.v.
Dựa trên quá trình điện phân quặng nhôm nóng chảy.
Bình điện phân có cực dương là quặng nhôm nóng chảy, cực âm là than đá, chất điện phân là muối nhôm nóng chảy, dòng điện chạy khoảng \({10^4}A\)
Bể điện phân cực dương là một tấm kim loại để mạ, cực âm là đối tượng được lắng đọng.
Chất điện phân thường là dung dịch muối kim loại cho lớp phủ. Dòng điện qua bể phủ được chọn phù hợp để đảm bảo chất lượng của lớp phủ.
Khẳng định nào sau đây là đúng?
Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là
A. Không thay đổi trong pin điện phân
B. Ăn mòn cực dương
C. Đồng dính vào cực âm
D. Đồng chảy từ cực dương sang cực âm
Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là dòng đồng chảy từ cực dương sang cực âm.
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
Câu phát biểu nào đúng?
Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dịch có hướng của
A. Chất tan trong dung dịch
B. Các ion dương trong dung dịch
C. Các ion dương và âm dưới tác dụng của điện trường trong dung dịch
D. Ion dương và âm theo chiều điện trường trong dung dịch
Các ion dương và âm dưới tác dụng của dòng điện trong dung dịch
⇒ Đáp án C.
Tốc độ chuyển hướng của các ion \(Na^+\) và \(Cl^-\) trong nước có thể được tính theo công thức: \(v = \mu E\), trong đó E là cường độ điện trường, \ (\ mu \) có các giá trị \(4,5.10^{-8} m^2/(Vs)\ tương ứng). Tính điện trở suất của dung dịch NaCl 0,1 mol/l, giả sử rằng tất cả các phân tử NaCl đều phân ly thành ion.
Mật độ của các ion \(Na^+\) và \(Cl^-\):
\(N = 0,1.1000.6,023.10^{23} = 6.023.10^{25}/m^3\)
Độ dẫn điện của dung dịch:
\(\begin{array}{l}
\sigma = 1,{6.10^{ – 19}}.6,{023.10^{25}}.(4,5 + 6.8){.10^{ – 8}}\\
= 1088{(\Omega /m)^{ – 1}}
\end{mảng}\)
⇒ Điện trở:
\(\rho =\frac{1}{\sigma }=\frac{1}{1.088}=0.92\Omega .m\)
Người ta muốn bóc một lớp đồng dày \(d = 10 \mu m\) trên một tấm đồng có diện tích \(S = 1cm^2\) bằng phương pháp điện phân. cường độ dòng điện là 0,010A. Tính thời gian cần thiết để loại bỏ lớp đồng. Cho rằng đồng có khối lượng riêng là \(p = 8 900 kg/m^3\)
Khối lượng đồng cần lấy ra là:
\(m = 8 900.1.10^{-4}.10.10^{-6} = 8.9.10^{-6} kg\)
Theo công thức Faraday:
\(m = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}It\)
m =
Vì vậy t =
Với \(A = 64g = 6,{4.10^{ – 2}}kg;{\rm{ }}n{\rm{ }} = 2;{\rm{ }}I{\rm{ }} = { 10^{ – 2}}A\)
Có nguồn gốc từ:
t = = 2 683,9 giây