Bài giảng Hóa học - Bài 22: Sự điện phân

Kiểm tra bài cũCâu 1:Dãy điện hóa kim loại là 1 dãy được sắp xếp theo chiều :a.tăng tính khử của nguyên tử kim loại. b.giảm tính oxi hóa của cation kim loại. c.giảm thế điện cực chuẫn của loại. d.tăng thế điện cực chuẫn của kim loại. Câu 2: Phản ứng trong pin điện hóa là phản ứng oxi hóa –khử:A) không liên quan đến điện năng.B) biến điện năng thành hóa năng.C) biến điện năng thành nhiệt năng.D) biến hóa năng thành điện năng. Câu 3: Ở cực âm của pin điện hóa xảy ra quá trình gì?A) Quá trình oxi hóaB) Quá trình khửC) Quá trình cho electronD) A và C đúngBài 22:Sự điện phânNhóm thuyết trìnhHoàng Cao LýĐoàn Duy PhanDương Hoàng LongNguyễn Hoàng Nhất GiangI. Định nghĩa sự điện phânĐiện phân là quá trình oxi hóa khử xảy ra trên bề mặt các điện cực khi có dòng điện 1 chiều đi qua chất điện ly nóng chảyhoặc dung dịch chất điện lyỞ cực âm(catod): xảy ra quá trình khử các ion dương(cation)=>có chất oxi hóa=>bi khử=> nhận electronỞ cực dương(anot):xảy ra quá trình oxi hóa các ion âm(anion)=>có chất khử=>bị oxi hoá=>cho electronLưu ý: điện li là sự phân li 1 chất điện li thành ion dương và ion âm khi chúng ở trạng thái nóng chảy hay dung dịch. Đây là quá trình thuận nghịch không làm thay đổi số oxi hóa của các nguyên tốVd:NaClNa+ +Cl- II. Điện phân chất điện ly nóng chảyĐiều kiện để có điện ly nóng chảy:phải bền với nhiệt và phải có nhiệt độ nóng chảy không caoCác chất thường điện phân là muối halogen kim loại,oxit kim loại (mạnh),hidroxit kim loại kiềm MOH nóng chảy Ở catod(cực-): M n+ + ne MỞ anod(cực+) Nếu điện phân muối halogenua 2XX2 + 2e Nếu điện phân oxit2O2-O2 + 4e Nếu điện phân hidroxit4OH-O2 +H2O +4eĐiện phân muối halogenua nóng chảy2MXn2M+ nX2Điện phân oxyt nhôm nóng chảy2Al2O34Al+3O2Điện phân MOH nóng chảy4MOH4M+ O2+2H2OIII. Điện phân dung dịch chất điện ly(với điện cực trơ C,Pt.)1 Catod(cực-): Các cation di chuyển về catod nhận electron theo dãy thứ tự nói chung từ sau ra trước của dãy điện hóa (cation kim loại nào có tính oxi hóa mạnh hơn thì dễ bị khử hơn)Lưu ý :Eo (H20/H2)=0,83V,Eo(SO42-/H2O=1,7VCationQuà trình khử ở catodƯu tiên bị khử tăng dầnLi+Al3+2H2O+2eH2 +2OH-Mn2+Pb2+Mn+ + neMH+(acid)2H+ +2eH2Cu2+Au3+Mn+ +neMFe3+ + 1eFe2+2 Anod(cực+) Các anion di chuyển về anod và nhường electron theo thứ tự sau: Anion không có oxi(Cl-,Br-,I-,S2-) và gốc RCOO- OH-(bazo) Anion có oxi (O2-,SO42-,NO3-,CO32-,PO43-,F-) gọi tắt là An-Anion Quá trình oxi hóa ở anod An- 2H2OO2 + 4H+ + 4e OH- 4OHO2 + H2O + 4e RCOO- 2RCOO-2CO2 + R-R + 2e X- 2X- X2 + 2e S2- S2-S + 2e Ưu tiên bị Oxi hoa tăng dần IV. Điện phân dung dịch chất điện ly với điện cực tan hay anod tanAnod tan làm bằng Cu,Ag,Zn,Ni hoặc bằng kim loại cùng tên với kim loại trong muối (vd: điện phân dd FeSO4 với anod bằng Fe)Tại anod: chính các kim loại làm anod sẽ bị oxi hóa MMn+ + neTại catod: luôn luôn có Mn+ + neMỨng dụng: dùng để mạ kim loạiV.Định luật FaradayDùng để xác định khối lượng đơn chất được tao thành ở các điện cực m:khối lượng đơn chất sinh ra ở điện cực A:khối lượng mol chất sinh ra I:cường độ dòng điện (A) n:số electron mà nguyên tử đã cho hay nhận F:hằng số Faraday t:thời gian nếu t(s):F=96500 nếu t(h):F=26,8 m=Lưu ý Nếu đơn chất là KL thì A=MKL và n là hóa trị KL Nếu đơn chất là khí như H2,Cl2,O2, thì A là M của khí và n là số e trao đổi ứng với 1 mol chất khíTieát hoïc ñeán ñaây ñaõ heát Chaøo taïm bieät quùi thaày coâ vaø caùc em hoïc sinh Tieát hoïc ñeán ñaây ñaõ heát Chaøo taïm bieät coâ vaø caùc ban