Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân (Chuẩn kĩ năng)
Hiện tượng điện phân :
Hiện tượng điện phân là hiện tượng khi có dòng điện chạy qua dung dịch điện phân thì có sự xuất hiện của các chất mới trong dung dịch điện phân ấy.
Thuyết điện li:
Trong dung dịch,các hợp chất hóa học như axit,bazơ và muối bị phân li (một phần hoặc toàn bộ) thành các nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử) tích điện gọi là ion ;ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện
Axit : ion âm gốc axit và ion dương (kim loại)
Bazơ:ion âm (OH-) và ion dương (kim loại)
Muối :ion âm (gốc axit) và ion dương(kim loại)
Một số bazơ, muối Vd:(NH4)OH,(NH4)Cl phân li thành các ion (OH)-,Cl-,(NH4)+
Mỗi ion mang một số nguyên điện tích nguyên tố .Khi ion là một nguyên tử tích điện,số điện tích nguyên tố của ion là hóa trị của nguyên tố ấy
Phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân :
dòng ion duong và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau
Ion(+) chạy về catôt gọi là cation
Ion(-) chạy về anôt gọi là anion
Các nguyên tử hay phân tử trung hoà tạo ra ở các điện cực có thể bám vào cực hoặc bay lên khỏi dd điện phân hoặc tác dụng với điện cực và dung môi gây nên các phản ứng hoá học khác gọi là các phản ứng phụ (hay phản ứng thứ cấp).
Bạn đang xem nội dung tài liệu Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân (Chuẩn kĩ năng), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút TẢI VỀ ở trên
+ § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN Vôùi caùc dung dòch khaùc nhö dd HCl , dd NaOH thì sao ? Hieän töôïng ñieän phaân laø hieän töôïng khi coù doøng ñieän chaïy qua dung dòch ñieän phaân thì coù söï xuaát hieän cuûa caùc chaát môùi trong dung dòch ñieän phaân aáy . Quan saùt thí nghieäm DD NaCl DD Nöôùc caát + Taïi sao dung dòch ñieän phaân coù theå daãn ñieän vaø baûn chaát doøng ñieän trong chaát ñieän phaân laø gì ? I. Thuyết điện li : 1. Hieän töôïng ñieän phaân : NaCl Hieän töôïng ñieän phaân laø gì ? Thuyết điện li : Trong dung dịch,các hợp chất hóa học như axit,bazơ và muối bị phân li ( một phần hoặc toàn bộ ) thành các nguyên tử ( hoặc nhóm nguyên tử ) tích điện gọi là ion ;ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện Axit : ion âm gốc axit và ion dương ( kim loại ) Bazơ:ion âm (OH - ) và ion dương ( kim loại ) Muối :ion âm ( gốc axit ) và ion dương(kim loại ) Một số bazơ , muối Vd:(NH 4 )OH,(NH4)Cl phân li thành các ion (OH) - ,Cl - ,(NH 4 ) + Mỗi ion mang một số nguyên điện tích nguyên tố . Khi ion là một nguyên tử tích điện,số điện tích nguyên tố của ion là hóa trị của nguyên tố ấy § 14.DONG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN I. Thuyết điện li : II .Baûn chaát doøng ñieän trong chaát ñieän phaân : + DD NaCl Cl Na Na + Cl - + + Taïi sao kim loaïi coù theå daãn ñieän ? Vì sao trong dung dòch ñieän phaân coù ñieän tích töï do ? § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN I. Thuyết điện li : II. Baûn chaát doøng ñieän trong chaát ñieän phaân : + DD NaCl Cl Na + + Na + Cl - Na + Cl - Na + Cl - Cl - Na + Khi khoâng coù ñieän tröôøng ngoaøi caùc ion chuyeån ñoäng nhö theá naøo ? E Khi coù ñieän tröôøng ngoaøi caùc ion döông vaø ion aâm chuyeån ñoäng nhö theá naøo ? § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN II. Baûn chaát doøng ñieän trong chaát ñieän phaân : + DD NaCl + Na + Na + Cl - Na + Cl - Cl - + Cl - Cl - Cl Cl + + Doøng ñieän trong chaát ñieän phaân laø doøng ion dương vaø ion aâm chuyeån ñoäng coù höôùng theo hai chieàu ngöôïc nhau Ion(+) chaïy veà catoât goïi laø cation Ion(-) chaïy veà anoât goïi laø anion Sau khi ion chuyeån ñoäng ñeán caùc ñieän cöïc hieän töôïng gì xaûy ra ? . Phaûn öùng phuï trong hieän töôïng ñieän phaân : Caùc nguyeân töû hay phaân töû trung hoaø taïo ra ôû caùc ñieän cöïc coù theå baùm vaøo cöïc hoaëc bay leân khoûi dd ñieän phaân hoaëc taùc duïng vôùi ñieän cöïc vaø dung moâi gaây neân caùc phaûn öùng hoaù hoïc khaùc goïi laø caùc phaûn öùng phuï (hay phaûn öùng thöù caáp ). E Baûn chaát doøng ñieän trong chaát ñieän phaân laø gì ? § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN I. Thuyeát ñieän li : II. Baûn chaát doøng ñieän trong chaát ñieän phaân : . Phaûn öùng phuï trong hieän töôïng ñieän phaân : Laø hieän töôïng khi ñieän phaân dung dòch muoái cuûa kim loaïi duøng laøm anoât thì sau moät thôøi gian anoât tan daàn ra vaø catoât coù kim loaïi ñoù baùm vaøo . Hieän töôïng döông cöïc tan xaûy ra khi caùc anion ñi tôùi anoât keùo caùc ion kim loaïi cuûa ñieän cöïc vaøo trong dung dòch Khi coù hieän töôïng cöïc döông tan thì doøng ñieän tuaân theo ñònh luaät OÂm . III.Caùc hieän töôïng dieãn ra ôû ñieän cöïc.Hieän töôïng döông cöïc tan : Vd:Xeùt dung dòch ñieän phaân laø CuSO4, anoât baèng Cu, catoât laø moät kim loaïi naøo ñoù . Taïi catoât : Cu baùm vaøo catoât Taïi anoât : SO4 taùc duïng vôùi moät nguyeân töû Cu ôû anoât taïo thaønh CuSO4 tan vaøo dung dòch . Keát quûa : anoát bò moøn daàn , ôû catot laïi coù ñoàng baùm vaøo . Bình Ñieän Phaân Ñieän Cöïc Trô Dung dòch ñieän phaân H 2 SO 4 ,caùc ñieän cöïc laø graphit(C ) ( hoaëc inoác ) Luùc ñaàu trong 2 oáng nghieäm chöùa ñaày dung dich , khi coù doøng ñieän chaïy qua , ôû anoát coù O 2 bay leân,coøn ôû catoát coù H 2 bay leân , ñaåy coät dung dòch tuït xuoáng Bình ñieän phaân ñieän cöïc trô coù tieâu thuï naêng löôïngvaøo vieäc phaân tích caùc chaát neân noù coù suaát phaûn ñieän E p W= E p .I.t Bình ñieän phaân ñieän cöïc trô laø moät maùy thu ñieän § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN I. Thuyeát ñieän li : II. Baûn chaát doøng ñieän trong chaát ñieän phaân : . Phaûn öùng phuï trong hieän töôïng ñieän phaân : Khoái löôïng m cuûa chaát ñöôïc giaûi phoùng ra ôû ñieän cöïc cuûa bình ñieän phaân tæ leä thuaän vôùi ñieän löôïng chaïy qua bình ñoù . Haèng soá Faraday F = 96500 (C/mol) Khoái löôïng chaát ñöôïc giaûi phoùng (g) Khoái löôïng mol (g) Hoaù trò Cöôøng ñoä doøng ñieän (A) Thôøi gian ñieän phaân (s) III.Caùc hieän töôïng dieãn ra ôû ñieän cöïc . Hieän töôïng döông cöïc tan : IV. Caùc ñònh luaät F araday : 1. Ñònh luaät F araday I: Michael Faraday Nhaø baùc hoïc Anh 1791 - 1867 § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN 2. Ñònh luaät F araday II: N = N A = 6,023.10 26 ( Nguyeân töû ) Ñöông löôïng ñieän hoùa k cuûa moät nguyeân toá tæ leä vôùi ñöông löôïng gam A/n cuûa nguyeân toá ñoù.Heä soá tæ leä laø 1/F trong ñoù F goïi laø soá Faraday § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN Baøi taäp aùp duïng : Khi ñieän phaân dung dòch AgNO 3 vôùi cöïc döông laø Ag bieát khoái löôïng mol cuûa baïc laø 108 . Ñeå trong 1h ñeå 27 gam Ag baùm ôû cöïc aâm thì cöôøng ñoä doøng ñieän chaïy qua bình ñieän phaân laø : a.6,7 A b.24124 A c.3,35 A d.108 A Baøi giaûi : Cöôøng ñoä doøng ñieän chaïy qua bình ñieän phaân laø § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN Luyeän kim : öùng duïng hieän töôïng döông cöïc tan trong luyeän kim ñeå tinh cheá kim loaïi III. ÖÙng duïng cuûa hieän töôïng ñieän phaân : Ñuùc ñieän : öùng duïng hieän töôïng ñieän phaân ñeå taïo ra caùc ñoà vaät baèng kim loaïi theo khuoân maãu . § 14. DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT ÑIEÄN PHAÂN III. ÖÙng duïng cuûa hieän töôïng ñieän phaân : Maï ñieän : öùng duïng hieän töôïng ñieän phaân ñeå phuû moät lôùp kim loaïi leân ñoà vaät . Taïi sao khi maï ñieän , muoán lôùp maï ñeàu ta phaûi quay vaät caàn maï trong luùc ñieän phaân ? Cuûng coá : 1.Phaùt bieåu naøo sau ñaây veà giaûi thích chaát ñieän phaân daãn ñieän khoâng toát toát baèng kim loaïi laø khoâng ñuùng ? A.maät ñoä e töï do nhoû hôn kim loaïi B.khoái löôïng va kích thöôùc ion lôùn hôn cuûa e C.moâi tröôøng dung dòch laïi raát maát traät töï D.Chaát ñieän phaân laïi khoâng coù caáu taïo maïng tinh theå 2.Tröôøng hôïp naøo sau ñaây , hieän töôïng döông cöïc tan khoâng xaûy ra ? A.Ñieän phaân dung dòch axit sunfuric vôùi cöïc döông laø ñoàng B.Ñieän phaân dung dòch muoái ñoàng sunfat vôùi cöïc döông laø graphit(than chì ) C.Ñieän phaân dung dòch baïc clorua vôùi cöïc döông laø baïc D.Ñieän phaân dung dòch Niken sunfat vôùi cöïc döông laø Niken HEÁT
File đính kèm:
bai_giang_vat_li_lop_11_bai_14_dong_dien_trong_chat_dien_pha.ppt
