BÀI 13. ĐIỆN PHÂN
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 13. ĐIỆN PHÂN
Khởi động
Khởi động
Khởi động
Pin điện hoá hoạt động dựa trên các phản ứng oxi hoá – khử tự xảy ra trong pin (hoá năng chuyển thành điện năng). Tuy nhiên, một số phản ứng oxi hoá – khử chỉ có thể xảy ra nhờ năng lượng dòng điện, được gọi là phản ứng điện phân (điện năng chuyển thành hoá năng). Khi điện phân, các quá trình trên bề mặt điện cực xảy ra theo nguyên tắc nào? Điện phân có ứng dụng gì trong đời sống, sản xuất?
Trả lời
Trả lời
* Nguyên tắc điện phân nóng chảy: - Tại cathode (điện cực âm): xảy ra quá trình khử ion dương. - Tại anode (điện cực dương): xảy ra quá trình oxi hoá ion âm. * Nguyên tắc điện phân dung dịch: ở cathode, ưu tiên điện phân chất có tính oxi hoá mạnh hơn; ở anode, ưu tiên điện phân chất có tính khử mạnh hơn. * Phương pháp điện phân có nhiều ứng dụng trong thực tiễn, đặc biệt là điều chế, tinh chế một số kim loại, mạ điện …
Điện phân nóng chảy, điện phân dung dịch
Điện phân nóng chảy, điện phân dung dịch
Điện phân nóng chảy, điện phân dung dịch
Điện phân là quá trình oxi hoá - khử xảy ra trên bề mặt các điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li.
Nguyên tắc điện phân nóng chảy
Nguyên tắc điện phân nóng chảy
- Nguyên tắc: + Tại cathode (điện cực âm): xảy ra quá trình khử ion dương. + Tại anode (điện cực dương): xảy ra quá trình oxi hoá ion âm. - Ví dụ: Điện phân nóng chảy NaCl: + Khi nóng chảy, NaCl phân li thành ion: NaCl → Latex(Na^+) + Latex(Cl^-). + Khi dòng điện một chiều có hiệu điện thế phù hợp đi qua NaCl nóng chảy, ion Latex(Cl^-) di chuyển về cực dương, ion Latex(Na^+) di chuyển về cực âm. Ở cực âm (cathode) xảy ra quá trình khử ion Latex(Na^+): Latex(Na^+) + e→ Na Ở cực dương (anode) xảy ra quá trình oxi hoá ion Latex(Cl^-):
Ảnh
Quá trình điện phân NaCl nóng chảy có thể biểu diễn qua sơ đồ sau:
Quá trình điện phân NaCl nóng chảy có thể biểu diễn qua sơ đồ sau: Phương trình hoá học của quá trình điện phân NaCl nóng chảy:
Ảnh
Ảnh
Nguyên tắc điện phân dung dịch
Nguyên tắc điện phân dung dịch
- Nguyên tắc: Nguyên tắc điện phân dung dịch: + Ở cathode, ưu tiên điện phân chất có tính oxi hoá mạnh hơn; + Ở anode, ưu tiên điện phân chất có tính khử mạnh hơn. Chú ý: Khi điện phân dung dịch, ngoài các ion của chất điện phân, còn có sự tham gia của dung môi Latex(H_2O). - Ví dụ: Điện phân dung dịch Latex(CuSO_4), điện cực graphite (than chì) + Ở cathode có thể xảy ra sự khử ion Latex(Cu^(2+)) hoặc Latex(H_2O). Tuy nhiên, ion Latex(Cu^(2+)) dễ bị khử hơn Latex(H_2O) nên Latex(Cu^(2+)) được ưu tiên điện phân trước:
Ảnh
Ở anode
+ Ở anode có thể xảy ra sự oxi hoá ion hoặc H2O. Tuy nhiên, H2O dễ bị oxi hoá hơn nên H2O được ưu tiên điện phân trước: Sơ đồ điện phân: Phương trình hóa học của phản ứng điện phân:
Ảnh
Ảnh
Ảnh
Ảnh
Ứng dụng
Ứng dụng
Ứng dụng
Em hãy tìm hiểu và nêu một số ứng dụng của phương pháp điện phân trong thực tiễn.
Trả lời
Trả lời
Điện phân có nhiều ứng dụng quan trọng trong thực tiễn như: sản xuất kim loại mạnh, mạ điện, tinh chế kim loại … Ví dụ tinh luyện đồng bằng phương pháp điện phân: Đồng có độ tinh khiết cao có khả năng dẫn điện tốt, bền về mặt hoá học nên được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử. Đồng có độ tinh khiết cao có thể thu được từ đồng có độ tinh khiết thấp qua quá trình tỉnh luyện bằng phương pháp điện phân, trong đó: - Dung dịch chất điện li là dung dịch Latex(CuSO_4). - Cực dương làm bằng tấm đồng có độ tinh khiết thấp. - Cực âm làm bằng tấm đồng có độ tinh khiết cao. Khi dòng diện chạy qua dung dịch, các ion đồng bị diện phân bám lên cực âm tạo lớp đồng tinh khiết. Đồng trong cực dương bị tan ra, các tạp chất lắng xuống đáy bể dưới dạng "bùn dương cực".
Vận dụng
Vận dụng
Vận dụng
Hãy đề xuất và trình bày cách mạ đồng (Cu) lên một đồ vật làm từ sắt (Fe) bằng phương pháp điện phân. Viết phương trình hoá học của phản ứng điện phân khi điện phân KCl nóng chảy.
Cảm ơn
Ảnh