Lý thuyết dòng điện trong chất điện phân

I. Tính chất của dòng điện trong các chất điện phân.

1. Lý thuyết điện.

Ion là các hạt điện tích được tách ra từ các hợp chất hóa học như axit, bazơ và muối trong dung dịch. Chúng có thể di chuyển tự do và trở thành hạt mang điện trong dung dịch.

Video giả lập truyền dẫn điện phân.

Tính chất của dòng điện trong chất điện phân.

Trong quá trình chất điện phân, dòng ion dương và ion âm di chuyển theo hai hướng đối lập.

Ion mang điện tích dương chạy về phía điện cực âm được gọi là cation.

Ion mang điện tích âm chạy về phía anôt được gọi là anion.

Trong chất điện phân, dòng điện không chỉ mang theo lượng điện mà còn đưa theo cả vật chất (trong nghĩa hẹp). Hiện tượng điện phân xảy ra do lượng vật chất tích tụ ở điện cực, chỉ có electron mới có thể tiếp tục đi đến điện cực. Các câu trong đoạn văn đã được đảo ngược.

Chất phân cực không dẫn điện tốt hơn kim loại.

II. Những hiện tượng xảy ra tại điện cực. Hiện tượng tan của cực dương.

Các sự kiện tại điện cực của bình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng đã được phân tích kỹ càng. Loại bình điện phân này được xem là đơn giản nhất bởi vì chất hòa tan là muối của kim loại được sử dụng làm điện cực (trong trường hợp này là đồng).

Ở các điện cực, cation Cu2+ chạy về catôt để nhận electron từ nguồn điện đi tới khi dòng điện chạy qua.

Tại catốt: ion Cu2+ và 2 electron tạo thành chất đồng (Cu).

Trong quá trình oxi hóa, ion đồng (Cu) sẽ chuyển thành ion đồng(II) (Cu2+) và thả ra hai electron (2e-).

Khi trở về anôt, ion âm (SO4)2- thu hút ion dương Cu2+ vào dung dịch. Do đó, phần đồng ở anôt sẽ dần dần tan ra vào trong dung dịch. Đây là hiện tượng tan dương cực.

Vậy:.

Trong quá trình điện phân, các ion di chuyển đến các cực điện và có thể tương tác với chất điện cực hoặc dung môi để kích thích các phản ứng phụ hóa học.

Khi các ion âm tiến đến điện cực dương, sự phân cực dương xảy ra và thu hút các ion kim loại vào trong chất lỏng.

III. Các quy tắc Fa-Ra-Đây.

Sự lượng chất chuyển đến điện cực do luồng điện trong chất điện phân phối lượng điện cùng với chất liệu (theo nghĩa chật hẹp).

Tỉ lệ tỉ lệ thuận với số lượng điện chạy qua bình điện phân.

Tỷ lệ giữa khối lượng mol nguyên tử A và khối lượng của ion là tỉ lệ thuận.

Tỉ lệ đảo ngược với điện tích của ion (hay hoá trị n của nguyên tố tạo thành ion đó).

1. Định luật Faraday đầu tiên.

Lượng điện chảy qua bình đó tăng tỷ lệ với khối lượng chất được giải phóng tại điện cực của bình điện phân.

Kết quả được tính bằng cách nhân m và q.

Kí hiệu đương lượng điện hoá của chất được giải phóng ở điện cực là k.

2. Định luật Faraday 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 \( \frac{1}{F}\), trong đó F gọi là số Fa-ra-đây.

K = \( \frac{1}{F}\).\( \Frac{A}{n}\).

Kết quả thí nghiệm cho thấy nếu đơn vị đo I là ampe và t là giây thì:.

F có giá trị là 96 494 C/mol.

* Kết hợp hai nguyên lý Fa-ra-đây, chúng ta có thể tạo nên công thức Fa-ra-đây:.

M = \( \frac{1}{F}\).\( \Frac{A}{n}\).It.

M là khối lượng chất được giải phóng ở điện cực, được đo bằng đơn vị gam.

IV. Các ứng dụng của quá trình điện phân.

Các ứng dụng của quá trình điện phân:

Quy trình sản xuất hóa chất: sản xuất clo, hydro và kiềm trong ngành công nghiệp hóa chất.

Dựa vào hiện tượng tan chảy của điện tích dương, con người sử dụng phương pháp điện phân để luyện kim và tinh chế các loại kim loại như đồng, nhôm, magiê cùng nhiều hợp chất hóa học khác.

Phương pháp điện phân được sử dụng để phủ một lớp kim loại không gỉ như crôm, niken, vàng, bạc… Lên các đồ vật bằng kim loại khác thông qua quá trình mạ điện.

Bản đồ tư duy về luồng điện trong phân tử dẫn điện.