Sự Điện Phân

Chia sẻ: Le Van Luong Yen | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

184
lượt xem 36
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sự điện phân là quá trình oxi hóa khử xảy ra ở 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. Sự điện phân là quá trình sử dụng điện năng để tạo ra sự biến đổi hóa học. - Tại catot (cực âm): xảy ra quá trình khử (chất oxi hóa nhận electron). - Tại anot (cực dương): xảy ra quá trình oxi hóa (chất khử nhường electron)....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sự Điện Phân

Sự Điện Phân Chủ nhật, 12 Tháng 7 2009 17:48 Thầy Trung Hiếu I. KHÁI NIỆM VỀ SỰ ĐIỆN PHÂN Sự điện phân là quá trình oxi hóa khử xảy ra ở trên bề mặt các đi ện c ực khi có dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung d ịch chất điện li. Sự điện phân là quá trình sử dụng điện năng đ ể tạo ra s ự bi ến đ ổi hóa h ọc. - Tại catot (cực âm): xảy ra quá trình khử (chất oxi hóa nhận electron). - Tại anot (cực dương): xảy ra quá trình oxi hóa (chất kh ử nh ường electron). II. SỰ ĐIỆN PHÂN CÁC CHẤT ĐIỆN LI 1. Điện phân nóng chảy Thường dùng để điện phân một số muối (chủ yếu muối halogenua), axit, hidroxit c ủa kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm nhằm mục đích điều chế các kim loại đó và một số phi kim như Cl2, O2... a. Điện phân nóng chảy muối halogenua b. Điện phân nóng chảy oxit kim loại c. Điện phân nóng chảy hidroxit kim loại
2. Điện phân dung dịch chất điện li trong nước - Khi điện phân dung dịch, ngoài các ion của ch ất đi ện phân, còn có s ự tham gia c ủa các ion H+, OH- (do H2O điện li) và bản thân kim loại làm điện cực. a. Ở catot: Cation nào có tính oxi hóa càng mạnh càng d ễ b ị kh ử. - Nếu Mn+ → Al3+ (có mặt các cation từ Al3+ trở về trước dãy điện hóa kim loại) tức tính oxi hóa Mn+ > H+. Lúc đó: Ion Mn+ sẽ bị khử: Mn+ + ne → M b. Ở anot: Anion nào có tính khử càng mạnh càng d ễ b ị oxi hóa. - trường hợp anot trơ: (C, Fe, Pt) + Nếu có mặt các anion Am- : I-, Br-, Cl-, S2-, RCOO-,.... Tính khử Am- >> H2O nên Am- sẽ bị oxi hóa: 2Cl- → Cl2 + 2e 2RCOO- → R-R + 2CO2 + 2e + Nếu có mặt các anion Am- : SO42-, NO3- ... Tính khử Am-
Cu→ Cu2+ + 2e Zn → Zn2+ + 2e Do đó: Nếu anot làm bằng kim loại mà ion của nó có mặt trong các dung dịch thì khi điện phân anot sẽ bị hòa tan tạo ra các ion dương M n+, các ion dương này đi vào dung dịch để bổ sung cho số ion dương đã bị giảm. Hiện tượng đó gọi là hiện t ượng d ương cực tan. 3. Điện phân hỗn hợp Nguyên tắc: khi điện phân nóng chảy hoặc dung dịch hỗn hợp nhi ều ion thì cation nào dễ bị khử và anion nào dễ bị oxi hóa sẽ được điện phân trước. - Tại catot: cation điện phân theo thứ tự: Ion kim loại yếu > H+ > Ion kim loại trung bình > H2) - Tại anot: anion điện phân theo thứ tự: S2- > I- > Br- > RCOO- > OH- > H2O 4. Điện phân các dung dịch chứa trong các bình điện phân mắc n ối ti ếp - Cường độ dòng điện một chiều và thời gian điện phân ở các bình nh ư nhau nên s ự thu hoặc nhường electron ở các điện cực cùng tên phải nh ư nhau. - Kim loại bám vào các cực catot có tỉ lệ mol với nhau (t ỉ lệ này ph ụ thu ộc vào hóa tr ị các chất). 5. Biểu thức Faraday Lượng đơn chất giải phóng ở điện cực được xác định bằng bi ểu th ức: Trong đó: mx là khối lượng đơn chất X giải phóng ở điện cực (gam). A là khối lượng mol của chất X. I là cường độ dòng điện (A). t là thời gian điện phân (s).
Q = I.t là điện lượng qua bình điện phân (C). n là số e tham gia phản ứng ở điện cực. F là hằng số Faraday (t tính theo giây: F = 96500, t tính theo gi ờ thì F = 26,8). III. ỨNG DỤNG CỦA SỰ ĐIỆN PHÂN 1. Điều chế các kim loại Một số kim loại dù có thế điện cực chuẩn âm nhưng vẫn có thể điều ch ế bằng ph ương pháp điện phân dung dịch muối của chúng. 2. Điều chế một số phi kim: như H2, O2, F2, Cl2.... 3. Điều chế một số hợp chất: như KMnO4, NaOH, H2O2,... 4. Tinh chế một số kim loại: Cu, Pb, Zn, Fe, Ag, Au,... 5. Mạ điện: điện phân với anot tan cũng được dùng trong kỹ thuật mạ đi ện, nhằm bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn và tạo vẻ đẹp cho vật mạ. Lần cập nhật cuối ( Chủ nhật, 12 Tháng 7 2009 18:13 )