Ktl-icon-tai-lieu

CHUYÊN ĐỀ 16 LÝ THUYẾT VÀ PP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN

Được đăng lên bởi curuanon
Số trang: 9 trang   |   Lượt xem: 345 lần   |   Lượt tải: 0 lần
CHUYÊN ĐỀ 16 LÝ THUYẾT VÀ PP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN
CHUYÊN ĐỀ 16 LÝ THUYẾT VÀ PP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN
I – KHÁI NIỆM
Sự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra ở 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
- Trong quá trình điện phân, dưới tác dụng của điện trường các cation chạy về cực âm (catot) còn các anion chạy về
điện cực dương (anot), tại đó xảy ra phản ứng trên các điện cực (sự phóng điện)
- Tại catot xảy ra quá trình khử cation (Mn+ + ne → M) còn tại anot xảy ra quá trình oxi hóa anion (Xn- → X + ne)
- Người ta phân biệt: điện phân chất điện li nóng chảy, điện phân dung dịch chất điện li trong nước, điện phân dùng
điện cực dương tan
II – SỰ ĐIỆN PHÂN CÁC CHẤT ĐIỆN LI
1. Điện phân chất điện li nóng chảy
Trong thực tế, người ta thường tiến hành điện phân những hợp chất (muối, bazơ, oxit) nóng chảy của các kim loại có
tính khử mạnh như Li, Na, K, Ba, Ca, Mg, Al
Ví dụ 1: Điện phân NaCl nóng chảy có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot ( – )
2| Na+ + e → Na

NaCl

Anot ( + )
2Cl- → Cl2 + 2e

Phương trình điện phân là: 2NaCl
2Na + Cl2
Cần có màng ngăn không cho Cl2 tác dụng trở lại với Na ở trạng thái
nóng chảy làm giảm hiệu suất của quá trình điện phân. Một số chất
phụ gia như NaF, KCl giúp làm giảm nhiệt độ nóng chảy của hệ…
Ví dụ 2: Điện phân NaOH nóng chảy có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot ( – )
NaOH
4OH- → O2 + 2H2O + 4e

4| Na+ + 1e → Na
Phương trình điện phân là: 4NaOH

Anot ( + )

4Na + O2 + 2H2O

Ví dụ 3: Điện phân Al2O3 nóng chảy pha thêm criolit (Na3AlF6) có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot ( – )
4| Al3+ + 3e → Al
Phương trình điện phân là: 2Al2O3

Al2O3

Anot ( + )
3| 2O2- → O2 + 4e

4Al + 3O2
Criolit (Na3AlF6) có vai trò quan trọng nhất là làm giảm nhiệt độ nóng
chảy của Al2O3 từ 2050oC xuống khoảng 900oC, ngoài ra nó còn làm
tăng độ dẫn điện của hệ và tạo lớp ngăn cách giữa các sản phẩm điện
phân và môi trường ngoài. Anot làm bằng than chì thì điện cực bị ăn
mòn dần do chúng cháy trong oxi mới sinh: C + O2
O2



2CO

-1-

CO2 và 2C +

CHUYÊN ĐỀ 16 LÝ THUYẾT VÀ PP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN
2. Điện phân dung dịch chất điện li trong nước
Trong sự điện phân dung dịch, ngoài các ion do chất điện li phân li ra còn có các ion H + và OH- của nước. Do đó việc
xác định sản phẩm của sự điện phân phức tạp hơn. Tùy thuộc vào tính khử và tính oxi hóa của các ion có trong bình
điện phân mà ta thu được ...
CHUYÊN ĐỀ 16 LÝ THUYẾT VÀ PP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN
CHUYÊN ĐỀ 16 LÝ THUYẾT VÀ PP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN
I – KHÁI NIỆM
Sự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra ở 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
- Trong quá trình điện phân, dưới tác dụng của điện trường các cation chạy về cực âm (catot) còn các anion chạy về
điện cực dương (anot), tại đó xảy ra phản ứng trên các điện cực (sự phóng điện)
- Tại catot xảy ra quá trình khử cation (M
n+
+ ne → M) còn tại anot xảy ra quá trình oxi hóa anion (X
n-
→ X + ne)
- Người ta phân biệt: điện phân chất điện li nóng chảy, điện phân dung dịch chất điện li trong nước, điện phân dùng
điện cực dương tan
II – SỰ ĐIỆN PHÂN CÁC CHẤT ĐIỆN LI
1. Điện phân chất điện li nóng chảy
Trong thực tế, người ta thường tiến hành điện phân những hợp chất (muối, bazơ, oxit) nóng chảy của các kim loại có
tính khử mạnh như Li, Na, K, Ba, Ca, Mg, Al
Ví dụ 1: Điện phân NaCl nóng chảy có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot ( – ) NaCl Anot ( + )
2| Na
+
+ e → Na 2Cl
-
→ Cl
2
+ 2e
Phương trình điện phân là: 2NaCl 2Na + Cl
2
Cần có màng ngăn không cho Cl
2
tác dụng trở lại với Na ở trạng thái
nóng chảy làm giảm hiệu suất của quá trình điện phân. Một số chất
phụ gia như NaF, KCl giúp làm giảm nhiệt độ nóng chảy của hệ…
Ví dụ 2: Điện phân NaOH nóng chảy có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot ( – ) NaOH Anot ( + )
4| Na
+
+ 1e → Na 4OH
-
→ O
2
+ 2H
2
O + 4e
Phương trình điện phân là: 4NaOH 4Na + O
2
+ 2H
2
O
Ví dụ 3: Điện phân Al
2
O
3
nóng chảy pha thêm criolit (Na
3
AlF
6
) có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot ( – ) Al2O3 Anot ( + )
4| Al
3+
+ 3e → Al 3| 2O
2-
→ O
2
+ 4e
Phương trình điện phân là: 2Al
2
O
3
4Al + 3O
2
Criolit (Na
3
AlF
6
) có vai trò quan trọng nhất là làm giảm nhiệt độ nóng
chảy của Al
2
O
3
từ 2050
o
C xuống khoảng 900
o
C, ngoài ra nó còn làm
tăng độ dẫn điện của hệ và tạo lớp ngăn cách giữa các sản phẩm điện
phân và môi trường ngoài. Anot làm bằng than chì thì điện cực bị ăn
mòn dần do chúng cháy trong oxi mới sinh: C + O
2
CO
2
và 2C +
O
2
2CO
http://aotrangtb.com - 1 -
CHUYÊN ĐỀ 16 LÝ THUYẾT VÀ PP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN - Trang 2
Để xem tài liệu đầy đủ. Xin vui lòng
CHUYÊN ĐỀ 16 LÝ THUYẾT VÀ PP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN - Người đăng: curuanon
5 Tài liệu rất hay! Được đăng lên bởi - 1 giờ trước Đúng là cái mình đang tìm. Rất hay và bổ ích. Cảm ơn bạn!
9 Vietnamese
CHUYÊN ĐỀ 16 LÝ THUYẾT VÀ PP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN 9 10 349