Bài giảng Vật lí 11 - Bài thứ 14: Dòng điện trong chất điện phân

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 11 - Bài thứ 14: Dòng điện trong chất điện phân

1. KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1: Nêu bản chất dòng điện trong kim loại. Câu 2: Nêu bản chất của dòng điện trong chất điện phân? Chất điện phân thường dẫn điện tốt hay kém hơn kim loại? Vì sao? Câu 3: Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi nào?
2. IV. CÁC ĐỊNH LUẬT FARAĐÂY Micheal Faraday (1791 – 1867)
3. E,r k R A K Điện cực E Điện cực bằng Đồng bằng Đồng Cu2+ Dung dịch Ghi chú CuSO4 :Electron : Cu2+ 2- : SO4 2+ Cu→ Cu2++2e Cu +2e→Cu Bình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng Đồng
4. ĐiệnCànglượngnhiềuchuyểnion kimqualoại bình Số ion N càng nhiều thì điện Vậyđiệnđếnphânkhốiđiệnquanlượngcựchệthìmnhư sốnàythếcó lượng q qua bình điện phân mốinàonguyênliênvới hệsốtửiontrungvới Nsố dịchhòaion N càng lớn chuyểndịchđượcchuyểnquatạo rabìnhcàngvềđiệnđiệnnhiềuphâncực. ? Vậy q ~ N nhưVậy :thế m nào~ N ?
5. Vậy khối lượng m có quan hệ với điên lượng q như thế nào ? m ~ n q ~ n Vậy : m ~ q
6. 1. Định luật Farađây thứ nhất Phát biểu: Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó. Biểu thức: m = kq = kIt Trong đó: k gọi là đương lượng điện hóa của chất giải phóng ở điện cực (g/C)
7. BÀI TẬP VẬN DỤNG Một bình điện phân chứa dung dịch muối niken với hai điện cực bằng niken. Đương lượng điện hóa của niken là 0,3.10−3 g/C . Khi cho dòng điện cường độ 6 A chạy qua bình này trong 30 phút thì khối lượng của niken bám vào catôt là bao nhiêu ? Hướng dẫn giải m = kIt=3,24 g
8. 1. Định luật Farađây thứ nhất m = kq = kIt 2. Định luật Farađây thứ hai - Phát biểu: Đương lượng điện hóa k của một A nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam n của 1 nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ là F , trong đó F gọi là số Fa - ra - đây. k = 1 A - Biểu thức: F n Nếu I (A); t (s) thì : F = 96494 C/mol Hoặc F ≈ 96500 C/mol
9. 1. Định luật Farađây thứ nhất m = kq = kIt 1 A k =  2. Định luật Farađây thứ hai Fn Định luật I Công thức Fa ra đây m=kq=kIt Từ hai định luậtm=Fa-1Ara .-đây .It Định luật II ta có m = ? F n 1 A k = . F n Trong đó: I là cường độ dòng điện không đổi (A) t là thời gian dòng điện chạy qua bình (s) m là khối lượng của chất được giải phóng ở điện cực (g)
10. BÀI TẬP VẬN DỤNG Điện phân dung dịch AgNO3 với cực anốt bằng bạc. Hãy xác định khối lượng bạc bám vào ca tốt sau 16 phút 5 giây. Biết cường độ dòng điện qua bình điện phân là 4A; Khối lượng mol nguyên tử của bạc là 108 g/mol; hóa trị của bạc là 1. Hướng dẫn giải m=1A . .It m = 4,32g F n
11. V. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG ĐIỆN PHÂN 1. Luyện nhôm - Ứng dụng hiện tượng điện phân nóng chảy để tinh chế nhôm - Bể điện phân có điện cực bằng than, dòng điện chạy qua khoảng 104A
12. 2. Mạ điện + Anôt: gắn kim loại để mạ. + Catôt: gắn vật cần mạ. + Dung dịch điện phân: muối của kim loại để mạ. + Dòng điện qua bể chọn một cách thích hợp để bảo đảm chất lượng của lớp mạ.
13. CỦNG CỐ Câu 1. 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.
14. CỦNG CỐ Câu 2. Khi điện phân dung dịch CuSO4 với cực dương là Cu biết khối lượng mol của Cu là 64 g/mol, hóa trị 2. Cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân để trong 1 giờ có 11,94 gam Cu bám ở cực âm là : A.10 A B.3,35 A C. 24 A D. 64 A
15. Câu 3. Một bình điện phân chứa dung dịch AgNO3 có điện trở là 6 Ω với hai điện cực bằng bạc. Hiệu điện thế đặt vào hai điện cực của bình là 12 V. Bạc có khối lượng mol nguyên tử là 108 g/mol và hóa trị 1. Sau 16 phút 5 giây, khối lượng của bạc bám vào catôt là A. 4,32 g. B. 4,32 kg. C. 2,16 g. D. 2,16 kg.
16. GHÉP CỘT BÊN TRÁI VÀ CỘT BÊN PHẢI ĐỂ ĐƯỢC MỘT CÂU ĐÚNG 1.Dòng điện trong lòng chất điện phân là a. định luật Fa Ra Đây dòng chuyển động có thứ nhất về điện phân hướng theo hai chiều ngược nhau của b. hiện tượng điện phân. 2.Định luật m = kq c. các ion dương và ion cho biết khối lượng m của chất giải phóng ra âm . ở điện cực, tỷ lệ với d. định luật FaRa Đây điện lượng q chạy qua bình điện phân là thứ hai về điện phân
17. m 3. Hệ số k = q cho biết khối lượng của chất e. đương lượng gam của nguyên giải phóng ra ở điện tố . cực khi có một đơn vị điện lượng chạy qua f. một đương lượng gam của bình điện phân gọi là chất đó . A 4. Đại lượng n xác định bởi tỷ số giữa g. chất điện phân khối lượng mol h. đương lượng điện hóa của nguyên tử A với hóa trị n của một nguyên chất giải phóng ra ở điện cực. tố hóa học gọi là j. số Fa ra đây .
18. 1 A 5.Định luật k =  k. đương lượng gam của Fn cho biết đương lượng điện nguyên tố . hóa của nguyên tố giải m. định luật Fa Ra Đây thứ phóng ra ở điện cực của hai về điện phân bình điện phân, tỷ lệ với n. số Fa ra đây . đương lượng gam của o. một đương lượng gam nguyên tố đó, gọi là của chất đó . 6.Đại lượng F = 96494 p. định luật Fa Ra Đây thứ ≈96500C/mol, gọi là nhất về điện phân .
19. Câu 4. Người ta muốn bóc một lớp đồng dày 10 µm trên một bản đồng diện tích 1 cm2 bằng phương pháp điện phân. Cường độ dòng điện là 0,01 A. Tính thời gian cần thiết để bóc được lớp đồng. Cho biết đồng có khối lượng riêng là 8900000 g/m3 Hướng dẫn giải AIt DsdFn =Dsd t = = 2684 s Fn AI