Dòng điện trong chất điện phân là một nội dung khá quan trọng trong vật lý. Đồng thời nó cũng được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất và đời sống. Trong bài viết này chúng tôi sẽ chia sẻ những kiến ​​thức; Cường độ dòng điện trong chất điện phân là gì? Hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây để bạn đọc hiểu rõ hơn về bản chất cũng như ứng dụng của dòng điện trong chất điện phân này nhé!

Nêu thuyết về dòng điện trong chất điện phân?

Dòng điện trong chất điện phân là gì?

Dòng điện trong chất điện phân là thuật ngữ dùng để chỉ sự chuyển dời có hướng của các ion. Các ion âm sẽ di chuyển về cực dương và các ion dương sẽ di chuyển về cực âm. Các ion có trong chất điện phân; là do sự phân ly của các phân tử chất tan có trong môi trường dung môi.

Bạn đang xem: Cho dòng điện

Điện phân dung dịch CuSO4, cực dương của bình điện phân là Cu, cực âm nối với kim loại khác (đinh sắt)

Dòng điện trong chất điện phân làm cho cực dương bằng đồng tan dần trong dung dịch chất điện phân; sau đó đồng trong dung dịch điện phân gắn vào cực âm; mà tạo thành một lớp đồng bao phủ đinh sắt Giải thích hiện tượng anot dung dịch: Điện phân dung dịch CuSO4 → Cu2+ + SO42-

Khi có dòng điện chạy qua, cation Cu2+ chạy về cực âm, để nhận electron từ nguồn điện đi vào. Tại các điện cực ta có:

+ Ở cực âm: Cu2+ + 2e– → Cu

+ Ở cực dương: Cu → Cu2+ + 2e–

Khi anion (SO4)2- chảy về cực dương sẽ hút ion Cu2+ vào dung dịch. Vì vậy, đồng ở cực dương sẽ dần dần hòa tan vào dung dịch. Đây là hiện tượng phân cực dương.

Vì thế:

– Các ion di chuyển về phía điện cực có thể tương tác với vật liệu điện cực; hoặc với dung môi để xảy ra phản ứng hóa học gọi là phản ứng phụ trong điện phân.

– Xảy ra hiện tượng dung dịch anot; kéo các ion kim loại từ điện cực vào dung dịch khi các anion đến cực dương.

Sự giải phóng khí H2 và O2 ở hai điện cực

Điều kiện: dung dịch điện phân là H2SO4, các điện cực làm bằng cacbon hoặc thép không rỉ.

Dung dịch điện phân: H2SO4 → H+ + (SO4)2-.Anot dẫn điện nhưng không tan được trong dung dịch điện phân; Do đó, các hiện tượng vật lý và hóa học xảy ra ở điện cực phức tạp hơn. Kết quả là nước trong chất điện phân bị tách thành H2; còn O2 di chuyển về hai điện cực Ứng dụng của phương pháp trên là điện phân nước biển; tạo ra H2 và O2 để sử dụng cho các tàu ngầm hoạt động trong thời gian dài dưới đáy biển.

Luật Xa-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 (hay khối lượng mol nguyên tử A của nguyên tố tạo nên ion đó);

– Tỉ lệ nghịch với điện tích của ion (hay hóa trị của nguyên tố tạo ra ion đó)

1. Định luật Faraday thứ nhất

Khối lượng chất thoát ra ở điện cực của một bình điện phân tỉ lệ với điện tích chạy qua bình đó

m = kq

k gọi là đương lượng điện hóa của chất thoát ra ở điện cực.

2. Định luật Faraday thứ hai

Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỷ lệ với đương lượng gam An”>A/n của nguyên tố đó. Hệ số tỷ lệ là 1F”>1/F, trong đó F được gọi là số Faraday.

k = 1F”>1/F * An”>A/n

Các thí nghiệm cho thấy rằng, nếu I tính bằng ampe và t tính bằng giây, thì:

F = 96,494 C/mol

* Kết hợp hai định luật Faraday ta có công thức Faraday:

m = 1F”>1/F*An”>A/n*lt

m là khối lượng chất thoát ra ở điện cực, tính bằng gam.

I: cường độ dòng điện trong chất điện phân (A)t: thời gian dòng điện chạy qua (các) chất điện phân

Dòng điện trong chất điện phân khác dòng điện trong kim loại như thế nào?

– Dòng điện trong chất điện phân là dòng các ion dương và âm chuyển động ngược chiều nhau; còn dòng điện trong kim loại là sự chuyển dời có hướng của các êlectron tự do. Sự khác biệt ở đây là khác nhau ở loại tàu sân bay.

Chất điện phân thường dẫn điện kém hơn kim loại vì:

Mật độ ion trong chất điện phân thường nhỏ hơn mật độ electron tự do trong kim loại Khối lượng và kích thước của ion lớn hơn khối lượng; và kích thước của êlectron nên tốc độ chuyển động có hướng của chúng nhỏ hơn của êlectron Môi trường dung dịch điện phân rất mất trật tự; do đó các ion bị cản trở nhiều hơn các electron trong kim loại.

So sánh bản chất dòng điện trong kim loại, chất điện phân và chất khí?

Ta có thể so sánh bản chất dòng điện trong kim loại trong chất điện phân và chất khí như sau:

Tương tự: Cả hai đều là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt mang điện.

– Khác biệt:

Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời của các êlectron tự do có hướng ngược chiều điện trường.

+ Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường; và các ion âm ngược chiều điện trường.

Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tích điện cho điện tích mà còn cả vật chất sinh ra sau đó.

+ Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương; theo chiều điện trường còn các ion âm và êlectron ngược chiều điện trường.

Bản chất dòng điện trong kim loại sẽ là sự chuyển dời có hướng của các êlectron ngược chiều điện trường.

– Nguyên tử, nguyên tử kim loại mất bớt electron hóa trị trở thành ion dương.

Khi các ion dương này liên kết với nhau một cách có trật tự, chúng tạo thành mạng tinh thể kim loại.

+ Chuyển động nhiệt trong các ion càng mạnh thì mạng lưới càng mất trật tự.

Ứng dụng của điện phân

Một số ứng dụng của hiện tượng điện phân:

– Điều chế hóa chất: điều chế clo, hiđro, xút trong công nghiệp hóa chất.

– Luyện kim: người ta dựa vào hiện tượng hòa tan cực dương để luyện kim loại. Các kim loại như đồng, nhôm, magiê và nhiều hóa chất được xử lý trực tiếp bằng phương pháp điện phân

Công nghiệp luyện nhôm hiện nay; chủ yếu được thực hiện trên cơ sở điện phân quặng nhôm nóng chảy. Bể điện phân có cực dương được làm bằng quặng nhôm nóng chảy; và cực âm được làm bằng than. Chất điện phân chính là muối nhôm nóng chảy với dòng điện khoảng 104A.

– Mạ điện: người ta dùng phương pháp điện phân để phủ lên một lớp kim loại không rỉ; như crom, niken, vàng, bạc… lên các vật dụng bằng kim loại khác.

Ứng dụng tấm đồng

Bể điện phân của ứng dụng này có cực dương là một tấm kim loại để mạ; còn cực âm là vật cần mạ. Chất điện phân trong trường hợp này là dung dịch muối kim loại dùng để mạ. Dòng điện chạy qua bể mạ sẽ được chọn; tốt nhất để đảm bảo chất lượng của lớp phủ.

Xem thêm: Bài Tập Chất Điện Giải, Chất Điện Giải, Viết Phương Trình Chất Điện Giải Cho Thầy

Sơ đồ não bộ về dòng điện trong chất điện phân

Trên đây là những thông tin về dòng điện trong chất điện phân là gì mà chúng tôi tổng hợp được. Hi vọng sau khi đọc xong bài viết này các bạn có thể hiểu thêm thế nào là dòng điện trong chất điện phân; bản chất và ứng dụng của nó. Cảm ơn bạn rất nhiều vì đã đọc bài đăng này!

ĐÂY LÀ BỘ SƯU TẬP CÁC BÀI VIẾT LIÊN QUAN TỪ CÁC PHẦN KIẾN THỨC CÓ LIÊN QUAN. VUI LÒNG KHÔNG MUA HOẶC ĐẶT CÂU HỎI LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG MẶT HÀNG. Công ty Hưng Phát xin chân thành cảm ơn quý khách đã xem trang web x-lair.com của chúng tôi. Khi có nhu cầu mua cảm biến áp suất nước, đồng hồ đo áp suất, thiết bị kỹ thuật vui lòng liên hệ trực tiếp với chúng tôi để được hỗ trợ và tư vấn về sản phẩm.