• Để đồ dùng thường ngày đẹp mắt, tăng tính thẩm mỹ , độ bền người ta thường mạ một lớp vàng, bậc, niken,… Vậy làm thế nào để làm được điều đó chính là nội dung của bài học này.

Thuyết điện li

Định nghĩa

Sự tăng số hạt tải điện trong các dung dịch có thể giải thích dựa trên một lí thuyết

Nội dung

Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như axit, bazo 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.

Sự phân li của một số hợp chất

  • Axit   ion âm gốc axit  và ion dương H.
  • Bazơ   ion âm hidroxit  và ion dương kim loại .
  • Muối   ion âm gốc axit và ion dương kim loại.
  • Một số bazơ và muối không chứa ion kim loại cũng bị phân li thành các ion trong dung dịch.

Bản chất của sự phân li

  • Các ion âm và ion dương đã tồn tại sẵn các phân tử axit, bazo, muối. Chúng liên kết chặt với nhau bằng lực hút Cu–lông. Khi tan vào nước hoặc một dung môi khác, lực hút Cu–lông yếu đi, liên kết trở nên lỏng lẻo. Một số phân tử bị chuyển động nhiệt tách thành các ion tự do.
  • Một số bazo hoặc muối không tan khi bị nóng chảy cũng phân li ra các ion.
  • Những dung dịch và chất nóng chảy trên được gọi là chất điện phân.

Bản chất dòng điện trong chất điện phân

  • Dòng điện trong lòng chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau.
  • Ion dương chuyển động về phía catot nên gọi là cation. Ion âm chuyển dịch về phía anot nên gọi là anion.
  • Mật độ các ion trong dung dịch nhỏ hơn mật độ electron tự do trong kim loại nên dung dịch dẫn điện không tốt bằng kim loại.
  • Dòng điện trong chất điện phân vừa dẫn điện lượng vừa tải vật chất. Khi đến các điện cực, vật chất bị giữ lại chỉ có electron có thể đi tiếp gây ra hiện tượng điện phân.

Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hiện tượng dương cực tan

Thí nghiệm

Ta xét chi tiết những gì xảy ra ở điện cực của bình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng.Khi dòng điện chạy qua, cation Cu2+ chạy về catôt, về nhận electron từ ngồn điện đi tới. Ta có ở các điện cực:

  •  Ở catốt : Cu2+ + 2e → Cu
  • Ở anốt : Cu → Cu2+ + 2e

Khi anion (SO4)2- chạy về anôt, nó kéo ion Cu2+ vào dung dịch. Như vậy, đồng ở anôt sẽ tan dần vào trong dung dịch. Đó là hiện tượng dương cực tan

Định nghĩa

Hiện tượng dương cực tan là hiện tượng xảy ra kim loại dùng làm cực dương của bình điện phân (anot) trùng với kim loại của muối dùng làm dung dịch điện phân.

Các định luật Faraday

Vì dòng điện trong chất điện phân tải điện lượng cùng với vật chất nên khối lượng chất đi đến điện cực:

  • Tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình điện phân.
  • Tỉ lệ thuận vơi khối lượng của ion (hay khối lượng mol nguyên tử A của nguyên tố tạo nên ion ấy).
  • Tỉ lệ nghịch với điện tích của ion (hay hóa trị n của nguyên tố tạo ra ion ấy).

Định luật Fa-ra-đây thứ nhất

  • Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó
  • Công thức:

m = kq

  • Trong đó
    • k :đương lượng điện hoá của chất được giải phóng ở điện cực.
    • m: khối lượng vật chất giải phóng ở điện cực
    • q: điện tích

Định luật Fa-ra-đây thứ hai

Đương lượng điện hoá k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam \( \frac {A}{n} của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ là [latex] \frac{1}{F} \), trong đó F gọi là số Fa-ra-đây

k= 1F.An

F = 96500 (C/mol)

Biểu thức kết hợp nội dung hai định luật:

m=

1F×An×It

Ứng dụng của hiện tượng điện phân

  • Điều chế hóa chất

  • Luyện kim

  • Mạ điện

Người đóng góp
Comments to: Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân