Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)
Nội dung của thuyết điện li: Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như axit, bazơ và muôi bị phân li (một phần hay toàn bộ) thành các nguyên tử hay các nhóm nguyên tử tích điện gọi là iôn, iôn có thể chuyến động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện. Anion là các iôn âm nên là gốc axít hay iôn OH-.
Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Dòng điện trong chất điện phân là dòng iôn dương và iôn âm chuyển động có huớng theo hai chiều ngược nhau; trong khi đó dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electrôn tự do. Sự khác nhau ở đây là khác nhau về loại hạt tải điện.

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

a) Ở dây dẫn và điện cực, hạt tải điện là êlectron.
b) Ở sát bề mặt hai điện cực: Ở mật anôt hạt tải điện là các iôn âm, ở mặt catốt là các ion dương.
c) Ở trong lòng chất điện phân, hạt tải điện là các ion dương và âm.

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Chất điện phân thường dẫn điện kém hơn kim loại vì:

Mật độ các iôn trong chất điện phán thường nhỏ hơn mật độ các êlectron tự do trong kim loại. Khôi lượng và kích thước của iôn lớn hơn khôi lượng và kích thước của êlectron nên tốc độ của chuyển động có hướng của chúng nhỏ hơn so với êlectron. Môi trường dung dịch điện phân rất mất trật tự nên các iôn bị cản trở nhiều hơn so với các êlectron trong kim loại.
Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Bể B (mạ niken) có hiện tượng dương cực tan. Bể A (luyện nhôm) không có hiện tượng dương cực tan nên toàn bộ bình điện phân được xem như một máy thu điện và có suất phản điện.

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)
Định luật Fa-ra-đây thứ nhất: Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ với điện lượng chạy qua bình đó.

Công thức: m = kQ.

Với k là đương lượng điện hóa (đơn vị kg/C).

Định luật Fa-ra-đây thứ hai: Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tí lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó. Hê số tỉ lê là 1/F, trong đó F goi là số fa-ra-đây (F = 96500 c/mol).

Công thức: m = 1/F.A/n.It

Trong đó, I là cường độ dòng điện không đối đi qua bình điện phân (đơn vị a) và t là thời gian dòng điện chạy qua bình (đơn vị s).

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Vì các định luật Fa-ra-đây có thể áp dụng cả đối với các chất được giải phóng ở điện cực nhờ phản ứng phụ nên có thể dùng định luật này đế tìm khôi lượng ôxi bay ra.

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Phát biểu nào là chính xác

Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của

A. Các chất tan trong dung dịch

B. Các ion dương trong dung dịch

C. Các ion dương và ion âm dưới tác dụng của điện trường trong dung dịch

D. Các ion dương và ion âm theo chiều điện trường trong dung dịch

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Phát biểu nào sau đây chính xác

Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là

A. Không có thay đổi gì ở bình điện phân

B. Anôt bị ăn mòn

C. Đồng bám vào catôt

D. Đồng chạy từ anôt sang catôt

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Khối lượng đồng phải bóc đi là: m = 8 900.1.10-4.10.10-6 = 8,9.10-6 kg

Theo công thức Fa-ra-đây: m = A.I.t/96500.n; suy ra t = m.96500.n/AI

Với A = 64 g = 6,4.10-2 kg; n = 2; I = 10-2 A, suy ra: t = 8,9.10-6.96500.2/6,4.10-2.10-2 = 2683,9 s