Thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân

Sơ đồ điện phaân nhoâmNhaø maùy tinh cheá nhoâmTheo tài liệu nghiên cứu cho thấy Al xuất hiện nhiều trong tự nhiên với hỗn hợp cơ bản là Al2O3.3H2O, Fe2O3 và SiO2, nhôm được tinh luyện theo nhiều quá trình, trong đó có điện phân. Nhôm cũng như rất nhiều kim loại khác được điều chế từ phương pháp điện phân, hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu hiện tượng điện phân và ứng dụng của nó.+DD NaCl Nöôùc cất+NaCl--KATHÍ NGHIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂNĐể quan sát hiện tượng điện phân, ta bố trí thí nghiệm như hình. Lấy một bình điện phân với hai điện cực. Đổ nước cất vào trong đó và nối hai điện cực vào mạch điện như hình vẽ. Ta thấy hầu như bóng đèn không sáng, chứng tỏ không có dòng điện chạy qua, chứng tỏ nước cất chỉ có rất ít hạt tải điện.Cho thêm vào trong nước một lượng nhỏ muối ăn, ta thấy bóng đèn sáng lên, nghĩa là có dòng điện chạy qua hay trong dung dịch có nhiều hạt tải điện. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆMNước cất là điện môiDung dịch NaCl là chất dẫn điệnKẾT LUẬNCác dung dịch muối, axit, bazơ được gọi là các chất điện phân. Các muối nóng chảy cũng là chất điện phân.Sự phân li : khi các muối, axít , bazơ, hòa tan vào nước chúng dễ dàng tách ra thành các Ion trái dấu NaCl  Na+ + Cl- Sự tái hợp : trong quá trình chuyển động nhiệt hỗn loạn một số Ion dương và ion âm có thể kết hợp với nhau để trở thành nguyên tử trung hòa Kết quả hai quá trình trên số lượng phân tử bị phân li có giá trị xác định phụ thuộc vào nhiệt độ và nồng độ của dung dịch BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN+DD NaClClNa++Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+	Khi khoâng coù ñieän tröôøng ngoaøi caùc ion chuyeån ñoäng nhö theá naøo ?EBẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂNChuyeån ñoäng hoån ñoänKA+DD NaCl+Na+Na+Cl-Na+Cl-Cl-+Cl-Cl-ClCl++ Doøng ñieän trong chaát ñieän phaân laø doøng chuyeån dôøi coù . . . . . . . cuûa caùc . . . . . . . . . . cuøng chieàu ñieän tröôøng vaø caùc . . . . . . . ñi ngöôïc chieàu ñieän tröôøng.EBaûn chaát doøng ñieän trong chaát ñieän phaân laø gì ?	Khi coù ñieän tröôøng ngoaøi caùc ion döông vaø ion aâm chuyeån ñoäng nhö theá naøo ?E+-ion döôngion aâmhöôùngKACaùc ion aâm dòch chuyeån ñeán anoát nhöôøng eâlectron cho anoát coøn caùc ion döông ñeán catoát nhaän eâlectron töø catoát. Caùc ion ñoù trôû thaønh nguyeân töû trung hoaø coù theå baùm ôû ñieän cöïc hoaëc bay leân döôùi daïng khí. Chuùng coù theå taùc duïng vôùi ñieän cöïc vaø dung moâi gaây ra caùc phaûn öùng hoaù hoïc goïi laø phaûn öùng phuï hay phaûn öùng thöù caáp. +DD NaCl+Na+Na+Cl-Na+Cl-Cl-+Cl-Cl-ClCl++EPHẢN ỨNG PHỤ TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN++Cu2+Cu2+SO42-Cu2+SO42SO42-++-HIỆN TƯỢNG DƯƠNG CỰC TAN Quan saùt 2 ñieän cöïc	Hiện tượng:+ Anoât Cu tan daàn + Catoât coù lôùp Cu baùm vaøo.Dung dòch laø muoái .......Döông cöïc laø ............. CuCu - Khi naøo hieän töôïng naøy xaûy ra?KAKết luận: Khi ñieän phaân dung dòch muoái kim loaïi maø anoát A (cöïc döông) laøm baèng chính kim loaïi ñoù thì coù hieän töôïng döông cöïc tan.Cu2+ DD CuSO4 SO42Cu (A)Than chì(K) Giải thích Cu2+  KCu2+ + 2e  Cu bám vào cực âm SO42-  A kéo ion Cu2+ vào dung dịch :U(V)00,511,52I(A)00,030,060,10,13U(V)I(A)00,03 1,510,5 Khi coù hieän töôïng cöïc döông tan thì doøng ñieän tuaân theo ñònh luaät OÂm gioáng nhö ñoái vôùi ñoaïn maïch chæ coù ñieän trôû thuaàn. Cöôøng ñoä I qua bình ñieän phaân bieán ñoåi theá naøo khi coù hiện tượng döông cöïc tan?0,060,1Keát quaû thöïc nghieämVÀI NÉT VỀ FARADAYSinh ngày 22/09/1791 ở làng Newington, Surrey nay thuộc thành phố London.Mất ngày 25/08/1867Michael Faraday là nhà bác học đã để lại nhiều công trình khám phá, các phương pháp thực nghiệm hữu ích và các lý thuyết tân tiến về hóa học và điện học. Ñònh luaät Fa – Ra – Ñaây thöù nhaát m = kqk = 1 A F n . m = 1 A F n . . Itk : ñöông löôïng ñieän hoùa Kg/CA n : ñöông löôïng gamÑònh luaät Fa – Ra – Ñaây thöù hai Khoái löôïng m cuûa chaát ñöôïc giaûi phóng ra ôû ñieän cöïc cuûa bình ñieän phaân tæ leä vôùi ñieän löôïng q chaïy qua bình ñieän phaân ñoù.Đương lượng điện hóa K của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó ĐỊNH LUẬT FARAĐÂY m = 1 A F n . . ItKhoái löôïng chaát giaûi phoùng ôû ñieän cöïc (g)Khoái löôïng mol chaát giaûi phoùng (g/mol)Cöôøng ñoä doøng ñieän qua bình ñieän phaân (A)Thôøi gian ñieän phaân (s)Hoùa trò cuûa chaát ñöôïc giaûi phoùngHaèng soá Fa – ra – ñaây, F = 96500 (C/mol)Công thức Farađây về điện phân Ứng dụng của hiện tượng điện phân Maï ñieän : öùng duïng hieän töôïng ñieän phaân ñeå phuû moät lôùp kim loaïi leân ñoà vaät. Điều chế hoá chất Luyeän kim : öùng duïng hieän töôïng döông cöïc tan trong luyeän kim ñeå tinh cheá kim loaïi Ñuùc ñieän : öùng duïng hieän töôïng ñieän phaân ñeå taïo ra caùc ñoà vaät baèng kim loaïi theo khuoân maãu.Trong tương lai không xa, trái đất sẽ trở nên khan hiếm nhiên liệu, và việc tìm kiếm một loại nhiên liệu thay thế đã và đang trở thành nhu cầu cấp thiết của nhân loại.Gần đây, các nhà khoa học đã tìm ra một giải pháp, tuy vẫn còn nhiều hạn chế nhưng hứa hẹn sẽ mang đến lời giải cho bài toán nhiên liệu phức tạp.Vậy thành tựu đó là gì?Pin nhiên liệu-năng lượng cho tương lai.Pin nhiên liệu là một loại pin không dùng điện để sạc mà dùng nhiên liệu để tạo ra phản ứng hóa học sinh ra dòng điện.Nguyên liệu chính cần cho pin nhiên liệu là hydro.Để điều chế hydro trong thí nghiệm, một phương pháp rất được ưa chuộng là điện phân. Do đó có thể xem hiện tượng điện phân đã góp một vai trò quan trọng trong việc tạo ra nhiên liệu thay thế mới.Vài nét về nguyên lý hoạt động của pin nhiên liệu trong mô hình phòng thí nghiệm.