Bài 16. Điện phân

Mục tiêu bài học

• Nêu được khái niệm điện phân và các quá trình xảy ra ở mỗi điện cực.
• Dự đoán được sản phẩm điện phân nóng chảy và điện phân dung dịch dựa vào thế điện cực và khả năng phản ứng.
• Tính được lượng chất thu được ở điện cực theo điện lượng.
• Nêu được ứng dụng của điện phân: điều chế kim loại, tinh chế đồng, mạ điện.

Khái niệm chính

Điện phân

Quá trình oxi hoá – khử xảy ra trên bề mặt điện cực khi cho dòng điện một chiều qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch.

Cathode (điện phân)

Điện cực nối với cực âm của nguồn, nơi xảy ra sự khử.

Anode (điện phân)

Điện cực nối với cực dương, nơi xảy ra sự oxi hoá.

Anode tan

Anode kim loại bị oxi hoá thành ion trong quá trình điện phân, dùng trong tinh chế và mạ.

Màng ngăn

Vách xốp ngăn khí $Cl_2$ tiếp xúc với dung dịch NaOH khi điện phân dung dịch NaCl.

Công thức

• $m = \dfrac{A\,I\,t}{n\,F}$

  Khối lượng chất thoát ra ở điện cực

  • $m$khối lượng chất(g)
  • $A$khối lượng mol(g/mol)
  • $I$cường độ dòng điện(A)
  • $t$thời gian điện phân(s)
  • $n$số electron trao đổi
  • $F$hằng số Faraday, 96485(C/mol)

• $n_e = \dfrac{I\,t}{F}$

  Số mol electron trao đổi

  • $n_e$số mol electron(mol)
  • $I$cường độ dòng điện(A)
  • $t$thời gian(s)
  • $F$hằng số Faraday(C/mol)

Thí nghiệm

• Điện phân dung dịch copper(II) sulfate

  Học sinh thực hành

  Mục đích: Quan sát sản phẩm ở hai điện cực

  Đồng đỏ bám ở cathode, khí oxygen thoát ra ở anode, màu xanh nhạt dần.

  Dụng cụ: dung dịch $CuSO_4$, điện cực than chì, nguồn một chiều, ống chữ U

  Làm thí nghiệm ảo

• Điện phân dung dịch sodium chloride có màng ngăn

  Giáo viên biểu diễn

  Mục đích: Điều chế NaOH, $Cl_2$ và $H_2$

  Khí hydrogen ở cathode làm dung dịch quanh đó hoá hồng với phenolphthalein; chlorine thoát ra ở anode.

  Dụng cụ: dung dịch NaCl bão hoà, điện cực trơ, màng ngăn, phenolphthalein, nguồn một chiều

  Làm thí nghiệm ảo