Điện phân và Định luật Faraday
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| Faraday's constant/ˈfærədeɪz ˈkɒnstənt/ | hằng số Faraday |
| electrolysis/ɪlekˈtrɒləsɪs/ | điện phân |
Đếm nguyên tử bằng đồng hồ bấm giây
- Cho dòng điện chạy qua dung dịch và kim loại sẽ bám ra.
- Càng lâu và càng mạnh dòng điện, càng nhiều kim loại tạo thành.
- Điện tích chỉ là electron, và electron xây dựng nguyên tử.
- Vì vậy, một chiếc đồng hồ và một ampe kế có thể đếm nguyên tử.
Điện tích bằng dòng điện nhân thời gian
- Tổng điện tích là $Q = It$, dòng điện nhân thời gian.
- Nhiều dòng điện hơn hoặc nhiều thời gian hơn có nghĩa là nhiều điện tích hơn.
- Điện tích đó là một dòng flood electron.
Dòng điện $5\ \text{A}$ chạy trong $200\ \text{s}$. Điện tích tổng cộng (tính bằng C) là bao nhiêu?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$Q = It = 5 \times 200 = 1000\ \text{C}$.
Hằng số Faraday
- Chia điện tích cho hằng số Faraday $F$ để có số mol electron.
- $F \approx 96{,}500\ \text{C/mol}$.
- Số mol electron quyết định phản ứng điện cực.
Để chuyển đổi điện lượng sang số mol electron, bạn chia cho...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Số mol electron $= Q / F$.
Từ electron sang sản phẩm
- Phản ứng bán phần cho biết mỗi nguyên tử cần bao nhiêu electron.
- Chia số mol electron cho con số đó để có số mol sản phẩm.
- Nhiều điện tích hơn nghĩa là nhiều kim loại được lắng đọng hơn.
Hoạt động pin điện phân
Đưa dòng điện qua chất điện phân và xem ion nào bị khử tại mỗi điện cực.
Sản sinh nhiều điện lượng hơn trong tế bào sẽ tạo ra...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Nhiều điện lượng nghĩa là có nhiều electron và nhiều sản phẩm hơn.
Lắng đọng đồng ($\text{Cu}^{2+} + 2e^- \to \text{Cu}$) cần 2 electron mỗi nguyên tử. Với $2\ \text{mol}$ mol electron, bao nhiêu đồng?
- $2\ \text{mol e}^- \div 2 = 1\ \text{mol Cu}$.
- Vậy $1$ mol đồng sẽ được lắng đọng.
$\text{Cu}^{2+} + 2e^- \to \text{Cu}$ cần 2 electron cho mỗi nguyên tử. Bao nhiêu mol Cu thu được từ $4\ \text{mol}$ mol electron?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$4\ \text{mol e}^- \div 2 = 2\ \text{mol Cu}$.
Sắp xếp các bước tính toán theo định luật Faraday.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
Điện lượng, sau đó số mol electron, rồi số mol sản phẩm.
Sinh deposition bạc ($\text{Ag}^+ + e^- \to \text{Ag}$) cần ____ electron(s) trên mỗi nguyên tử.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\text{Ag}^+$ nhận đúng một electron cho mỗi nguyên tử.
Chuyển đổi điện tích thành số mol electron với hằng số Faraday trước, sau đó sử dụng số lượng electron trong phản ứng bán phần để có số mol sản phẩm. Chú ý số electron mỗi nguyên tử ($\text{Cu}^{2+}$ cần 2, $\text{Ag}^+$ cần 1). Và $Q = It$ cần dòng điện tính bằng amper và thời gian tính bằng giây.
Trong điện phân, điện tích $Q = It$ cung cấp electron. Chia cho hằng số Faraday ($\approx 96{,}500\ \text{C/mol}$) để có số mol electron, sau đó chia cho số electron mỗi nguyên tử trong phản ứng bán phần để có số mol sản phẩm. Nhiều điện tích hơn lắng đọng nhiều kim loại hơn.