Điện phân
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| electrolysis/ɪlekˈtrɒləsɪs/ | điện phân |
| electrolyte/ɪˈlektrəlaɪt/ | chất điện ly |
| electrode/ɪˈlektrəʊd/ | điện cực |
| cathode/ˈkæθəʊd/ | cực âm |
| anode/ˈænəʊd/ | cực dương |
| Faraday constant/ˈfærədeɪ ˈkɒnstənt/ | hằng số Faraday |
Phân tách bằng điện
- Điện phân sử dụng điện để phân hủy một electrolyte nóng chảy hoặc dung dịch nước.
- Mỗi điện cực xảy ra một phản ứng bán phần.
- Bạn có thể dự đoán sản phẩm và tính toán lượng chất.
Trong điện phân, ion dương di chuyển về điện cực âm, chính là ______.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Phản ứng khử xảy ra tại catot.
Hai điện cực
- tại cathode (âm): ion dương nhận electron (khử).
- tại anode (dương): ion âm mất electron (oxi hóa).
Một pin đơn giản với cầu muối và vôn kế
Bên trong tế bào điện phân
Quá trình từng bước: các ion tự do trong dung dịch điện phân di chuyển về điện cực mang điện tích ngược, sau đó bị phóng điện — cation nhận electron tại catot (khử), anion mất electron tại anot (oxi hóa).
Tại catot (điện cực âm) trong điện phân:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Ion dương bị hút về catot và nhận electron (khử); anot thực hiện phản ứng oxi hóa.
Ghép nối mỗi sự thật về điện phân.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Mỗi mục nối thuật ngữ với ý nghĩa đúng của nó.
Dự đoán sản phẩm
- electrolyte nóng chảy → kim loại ở cathode, phi kim ở anode.
- dung dịch nước cũng có nước: kim loại hoạt động mạnh tạo ra hydrogen thay thế ở cathode; anode thường tạo ra oxy, nhưng halide đặc tạo ra halogen.
Vôn am kế Hofmann dùng cho điện phân nước: nguồn điện dẫn dòng qua hai điện cực, và các khí tạo ra tại mỗi nơi thu gom vào ống bên
Điện phân dung dịch nước của muối kim loại hoạt động mạnh sẽ thu được, tại catot:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Đối với kim loại hoạt động mạnh, nước bị khử thành hydrogen tại catot thay vì kim loại.
Tính toán
- hằng số Faraday $F = Le$ (điện tích của một mol electron). Điện lượng đi qua $Q = It$.
- mol electron $= Q / F$.
- sử dụng phương trình bán phần để tìm mol sản phẩm.
- tìm khối lượng ($\times M_r$) hoặc thể tích khí.
Electrolyte nóng chảy tạo ra kim loại và phi kim; dung dịch nước cũng có nước
Định luật Faraday thứ nhất
m = k·Q
Khối lượng lắng đọng tỷ lệ thuận với điện lượng đã truyền (Định luật Faraday).
Điện lượng truyền qua trong điện phân được tính bởi:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Q = It; sau đó số mol electron = Q/F, và phương trình bán phản ứng cho biết số mol sản phẩm.
Hằng số Faraday F là:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
F = L × e, điện lượng mang theo bởi một mol electron.
Bạn đã nắm vững
- cathode (−): khử (nhận electron); anode (+): oxi hóa (mất electron)
- nóng chảy → kim loại + phi kim; dung dịch nước → hydrogen cho kim loại hoạt động mạnh, halogen từ halide đặc
- $Q = It$; mol electron $= Q/F$ ($F = Le$); sau đó sử dụng phương trình bán phản ứng cho sản phẩm