Dòng điện trong chất điện phân - Phương pháp giải bài tập trong chất điện phân

Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dịch có hướng của các ion dương về catôt và ion âm về anot.

Khi nhiệt độ càng tăng thì chất điện li phân li càng tốt \( \Rightarrow \) tạo ra nhiều hạt tải điện.

\( \Rightarrow \) Khi nhiệt độ tăng, điện trở của chất điện phân giảm là do số ion dương và ion âm trong bình điện phân tăng.

Hiện tương dương cực tan xảy ra khi điện phân dung dịch muối kim loại có anốt làm bằng kim loại đó.

Khối lượng chất giải phóng ở điện cực:  \(m = k.q = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}.I.t\)

Trong đó: \(k = \frac{1}{F}.\frac{A}{n};q = I.t\)

A, B, C – sai

D – đúng vì điện lượng \(q = It\), khối lượng m tỉ lệ thuận với q.

Khối lượng của chất giải phóng ở điện cực được tính bằng công thức:

\(m = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}.It\)

Mà  đương lượng điện hóa \(k = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}\)

\(m = k.It \Rightarrow k = \frac{m}{{I.t}}\)

Từ đồ thị ta có: \(t = 3phut = 180s \Rightarrow m = 2,{98.10^{ - 4}}kg\)

\( \Rightarrow k = \frac{m}{{I.t}} = \frac{{2,{{98.10}^{ - 4}}}}{{5.180}} = 3,{31.10^{ - 7}}\left( {Kg/C} \right)\)

Khối lượng catot tăng lên là:

\(m = \dfrac{1}{F}.\dfrac{A}{n}.It \Rightarrow A = \dfrac{{mFn}}{{It}} = \dfrac{{1.96500.n}}{{\dfrac{1}{4}.3600}} \approx 108n\)

\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}n = 1\\A = 108\end{array} \right.\)

Vậy điện cực được làm bằng bạc.

Cách giải:

Đổi: t = 1 giờ 20 phút = 4800s

Thể tích của lớp đồng bám trên mỗi mặt của tấm sắt là:

Áp dụng định luật Fa – ra – đây ta có: \(m = \frac{1}{{96500}}.\frac{A}{n}.It = \frac{1}{{96500}}.\frac{{64}}{2}.10.4800 \approx 15,92g\)

Thể tích của lớp đồng bám trên mỗi mặt của tấm sắt là: \(V = \frac{m}{{2\rho }} = \frac{{15,92}}{{2.8,9}} = 0,894c{m^3}\)

Bề dày của tấm mạ: \(d = \frac{V}{S} = \frac{{0,894}}{{25}} = 0,0358cm\)

Khối lượng của chất giải phóng ở điện cực được tính bằng công thức:

\(m = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}.It\)

Mà  đương lượng điện hóa \(k = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}\)

\(m = k.It \Rightarrow k = \frac{m}{{I.t}}\)

Từ đồ thị ta có: \(t = 3phut = 180s \Rightarrow m = 2,{98.10^{ - 4}}kg\)

\( \Rightarrow k = \frac{m}{{I.t}} = \frac{{2,{{98.10}^{ - 4}}}}{{5.180}} = 3,{31.10^{ - 7}}\left( {Kg/C} \right)\)

Cách giải:

Công thức tính khối lượng: m = ρV = ρ.S.d

Mặt khác khối lượng niken được giải phóng ra ở catôt được tính theo công thức Fa-ra-đây :

\(m = \frac{1}{{96500}}.\frac{A}{n}.It\)

Suy ra: \(\rho .S.d = \frac{1}{{96500}}.\frac{A}{n}.It \Rightarrow d = \frac{{A.I.t}}{{96500.n.\rho S}} = \frac{{58,{{7.10}^{ - 3}}.0,3.5.3600}}{{96500.2.8,{{8.10}^3}{{.120.10}^{ - 4}}}} = 1,{56.10^{ - 5}}m = 15,6\mu m\)

Cách giải:

Đương lượng điện hóa của niken là k = 3.10^-4 g/C

Điện lượng Q = 10C

Khối lượng niken bám vào catot là : m = k.Q = 3.10^-4.10 = 3.10^-3 g

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:

E_b = E₁ + E₂ = 12 + 6 = 18V

r_b = r₁ + r₂ = 2 + 0,5 = 2,5Ω

Cường độ dòng điện: I = E/(R_n+ r) = 18/(5,5+2,5) = 2,25A

Vậy m = AIt/Fn = 64.2,25.600/(96500.2) = 0,45g

Công thức của định luật Fa-ra-đây tính khối lượng chất tạo thành ở điện cực là \(m = {1 \over F}.{A \over n}.It\) 

Do  đó ta có  \({{{m_2}} \over {{m_1}}} = {{{t_2}} \over {{t_1}}} = 3 \Rightarrow {m_2} = 3{m_1} = 12g\)

Ta có

\(m = \frac{1}{F}.\frac{A}{n}.I.t = > t = \frac{{m.F.n}}{{A.I}} = \frac{{8,{{9.10}^{ - 3}}.96500.2}}{{0,01.64}} = 2683,9s\)

Ta có cường độ dòng điện là: \(I = {E \over {r + R}} = {{12} \over {1 + 5}} = 2A\) 

Áp dụng công thức định luật Faraday: \(m = {1 \over F}.{A \over n}.I.t = {1 \over {96500}}.{{64} \over 2}.2.(16.60 + 5) = 0,64g\)

Áp dụng công thức Farraday về điện phân ta có:

\(m = \frac{1}{F}.\frac{{A.I.t}}{n} \Rightarrow I = \frac{{m.n.F}}{{A.t}} = \frac{{6,{{36.10}^{ - 3}}.2.96500}}{{64.965}} = 0,019875A\)

Lại có:  

\(I = \frac{U}{R} \Rightarrow R = \frac{U}{I} = \frac{6}{{0,019875}} = 301,9_{}^{}\Omega \)

Cách giải:

Ta có: t = 16 phút 5 giây = 965s

Khối lượng bạc bám vào anot được tính theo công thức:

\(m = \frac{1}{{96500}}.\frac{A}{n}.It \Rightarrow I = \frac{{96500.n.m}}{{A.t}} = \frac{{96500.4,32.1}}{{108.965}} = 4A\)

Điện trở của bình điện phân là: \(R = \frac{U}{I} = \frac{{20}}{4} = 5\Omega \)

Khối lượng đồng bám vào cực âm là:

\(m = \dfrac{1}{F}.\dfrac{{AIt}}{n} = \dfrac{1}{{96500}}.\dfrac{{64.2.\left( {1.3600 + 4.60 + 20} \right)}}{2} = 2,56\,\,\left( g \right)\)

Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.

Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.

=> Bản chất dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và dòng ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau.

Trong các dung dịch điện phân, các ion mang điện tích âm là gốc axít và gốc bazơ