Dòng điện trong chất điện phân là dòng các ion dương và âm chuyển động ngược chiều nhau.
I. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
1. Lý thuyết điện giải
Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như axit, bazơ và muối bị phân ly (một phần hoặc toàn bộ) thành các nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử) mang điện gọi là ion; các ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện.
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
Dòng điện trong chất điện phân là dòng các ion dương và âm chuyển động ngược chiều nhau.
Ion dương chuyển động về cực âm nên gọi là cation
Các ion âm di chuyển về phía cực dương nên được gọi là anion.
– Dòng điện trong chất điện phân không chỉ mang điện tích mà còn mang vật chất (theo nghĩa hẹp) sinh ra sau đó. Cho đến điện cực, chỉ có các electron có thể tiếp tục, trong khi lượng vật chất được lắng đọng ở điện cực, gây ra hiện tượng điện phân.
– Chất điện phân không dẫn điện tốt như kim loại.
II. Hiện tượng xảy ra ở điện cực. Hiện tượng tan cực dương
Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn những gì xảy ra ở các điện cực của một tế bào dung dịch CuSO4 với các điện cực bằng đồng. Tế bào điện phân này thuộc loại đơn giản nhất, vì chất tan là muối của kim loại được sử dụng làm điện cực (trong trường hợp này là đồng)
Khi có dòng điện chạy qua, cation Cu2 sẽ chạy về cực âm, để nhận electron từ nguồn điện đi vào. Chúng tôi có tại các điện cực:
Ở cực âm: Cu2 2e- → Cu
Ở cực dương: Cu → Cu2 2e-
Khi anion (SO4)2- chảy về cực dương, nó sẽ hút ion Cu2 vào dung dịch. Như vậy, đồng ở cực dương sẽ tan dần vào dung dịch. Đây là hiện tượng phân cực dương.
VÌ THẾ:
– Các ion hướng về điện cực có thể phản ứng với vật liệu làm điện cực hoặc với dung môi tạo ra phản ứng hóa học gọi là phản ứng phụ trong điện phân.
– Sự hòa tan cực dương xảy ra khi các anion đến cực dương và kéo theo các ion kim loại từ điện cực vào dung dịch.
III. Lois Far-Ra-Đây
Vì dòng điện trong chất điện phân mang điện tích cùng với vật chất (theo nghĩa hẹp) nên khối lượng của chất đi đến điện cực:
– Tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình điện phân
– Tỉ lệ thuận với khối lượng của ion (hoặc với khối lượng mol nguyên tử A của nguyên tố tạo nên ion đó);
– Tỉ lệ nghịch với điện tích của ion (hoặc với hóa trị n của nguyên tố tạo ra ion này)
1. Định luật Faraday
Xem thêm : TOP 10 loại nước giặt Thái thơm nhất, giữ hương cực lâu, giặt cực sạch
Khối lượng chất thoát ra ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ với điện tích chạy qua bình đó
m = k q
k gọi là đương lượng điện hóa của chất thoát ra ở điện cực.
IV. Ứng dụng của điện phân
Một số ứng dụng của hiện tượng điện phân:
– Điều chế các sản phẩm hóa chất: điều chế clo, hiđro, xút trong công nghiệp hóa chất.
– Luyện kim: người ta dựa vào hiện tượng phân li cực dương để luyện kim loại. Các kim loại như đồng, nhôm, magie và nhiều hóa chất được xử lý trực tiếp bằng phương pháp điện phân
– Mạ điện: người ta sử dụng phương pháp điện phân để phủ lên một lớp kim loại không gỉ như crom, niken, vàng, bạc… trên các vật dụng bằng kim loại khác.
V. Mọi người cũng hỏi
Lý thuyết Dòng điện trong chất điện phân là gì?
Trả lời: Lý thuyết Dòng điện trong chất điện phân là một phần của lĩnh vực điện hóa, nghiên cứu về hiện tượng di chuyển các hạt điện tử và ion trong chất điện phân dưới tác dụng của dòng điện.
Tại sao việc hiểu lý thuyết Dòng điện trong chất điện phân quan trọng?
Trả lời: Hiểu lý thuyết Dòng điện trong chất điện phân là cơ sở để nghiên cứu và ứng dụng trong các lĩnh vực như điện ly tâm, điện phân công nghiệp, điện hóa hữu cơ và hệ thống pin, giúp cải tiến và tối ưu các quy trình và sản phẩm.
Các yếu tố nào ảnh hưởng đến dòng điện trong chất điện phân?
Trả lời: Các yếu tố ảnh hưởng đến dòng điện trong chất điện phân bao gồm nhiệt độ, cường độ dòng điện, hàm lượng chất điện phân và điều kiện bề mặt phản ứng.
Lý thuyết Dòng điện trong chất điện phân có ứng dụng trong lĩnh vực nào?
Trả lời: Lý thuyết Dòng điện trong chất điện phân được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, y học, môi trường và nghiên cứu cơ bản để tạo ra các sản phẩm và quy trình hiệu quả và bền vững.
Nguồn: https://luatduonggia.edu.vn
Danh mục: Tổng hợp