phuong phap gia bai tap dien phan

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Phạm Thành Nam
Ngày gửi: 22h:50' 08-01-2017
Dung lượng: 20.4 KB
Số lượt tải: 15
Nguồn:
Người gửi: Phạm Thành Nam
Ngày gửi: 22h:50' 08-01-2017
Dung lượng: 20.4 KB
Số lượt tải: 15
Số lượt thích:
0 người
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ ĐIỆN PHÂN
I. Kiến thức và chú ý
A. Định nghĩa
§ 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.
+ Tại catot (cực âm - ) xảy ra quá trình khử (nhận e)
+ Tại Anot (cực dương +) xảy ra quá trình OXH (cho e)+ ion (-) là anion (A) ; ion (+) là cation
§ Khác với phản ứng oxi hóa – khử thông thường, phản ứng điện phân do tác dụng của điện năng và các chất trong môi trường điện phân không trực tiếp cho nhau electron mà phải truyền qua dây dẫn.
B. Các trường hợp điện phân
1. Điện phân nóng chảy
Phương pháp điện phân nóng chảy chỉ áp dụng điều chế các kim loại hoạt động rất mạnh như: Na, K, Mg, Ca, Ba, Al
a) Điện phân nóng chảy oxit: chỉ áp dụng điều chế Al
+ Catot (-): Al3+ + 3e → Al
+ Anot (+): 2O2- + 4e → O2 Pt điện phân: 2Al2O3 ----> 4Al+3O2
b) Điện phân nóng chảy hiđroxit
Điện phân nóng chảy hiđroxit của kim loại nhóm IA và , , để điều chế các kim loại tương ứng.
2M(OH)n---->2M+n/2O2+nH2O
c) Điện phân nóng chảy muối clorua
Điện phân nóng chảy muối clorua của kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ để điều chế các kim loại tương ứng.
MCln--->M+n/2Cl2
2. Điện phân dung dịch
- Áp dụng để điều chế các kim loại trung bình, yếu.
- Trong điện phân dung dịch nước giữ một vai trò quan trọng:
+ Là môi trường để các cation và anion di chuyển về 2 cực.
+ Có thể tham gia vào quá trình điện phân:
Tại catot (-) H2O bị khử: 2H2O + 2e → H2 + 2OH–
Tại anot (+) H2O bị oxi hóa: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e
Về bản chất nước nguyên chất không bị điện phân do điện ở quá lớn (I=0). Do vậy muốn điện phân nước cần hoà thêm các chất điện li mạnh như: muối tan, axit mạnh, bazơ mạnh..
- Tại catot (cực âm) xảy ra quá trình khử M+, H+ (axit), H2O theo quy tắc và theo thứ tự:
Dễ nhận e nhất là các ion (+) KL yếu từ Mg trở đi
Dễ nhận 2 thứ 2 là các ion H+ trong axit 2H+ + 2e --> H2
Ion H+OH: 2H+OH + 2e → H2 + 2OH–
Khó nhận e nhất là ion KL mạnh Na+, K+ ( coi như không điện phân)
+ Ví dụ khi điện phân dung dịch hỗn hợp chứa FeCl3, CuCl2 và HCl thì thứ tự các ion bị khử là:
Fe3+ + 1e → Fe2+ ; Cu2+ + 2e → Cu ; 2H+ + 2e → H2 ; Fe2+ + 2e → Fe-
- Tại catot (cực âm):
Dễ nhường e nhất là ion (-) gốc axit không có Oxi: Cl-, Br-,..
Bị oxi hóa theo thứ tự: S2– > I– > Br– > Cl– > RCOO– > OH– > H2O
OH- (bazo) OH- -2e --> 1/2O2 + H+
Dễ nhường e thứ 3 HOH-2HOH- -4e --> O2 + 4H+
Các anion gốc axit có oxi như NO3–, SO42–, PO43–, CO32–, ClO4–…không bị oxi hóa
C. Công thức Faraday
Dựa vào công thức biểu diễn định luật Faraday ta có thể xác định được khối lượng các chất thu được ở các điện cực:
m=AIt/nF
A: khối lượng mol
n: số e mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận
I: cường độ dòng điện (A)
t: thời gian điện phân (giây)
F: hằng số Faraday: F=96500
Công thức tính nhanh số mol e trao đổi :n(e trao đổi)=It/F
II – MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Điện phân hòa toàn 2,22 gam muối clorua kim loại ở trạng thái nóng chảy thu được 448 ml khí (ở đktc) ở anot. Kim loại trong muối là: A. Na B. Ca C. K D. Mg
Hướng dẫn: nCl2 = 0,02 Tại catot: Mn+ + ne → M Theo đlbt khối lượng mM = m(muối) – m(Cl2) = 2,22 – 0,02.71 = 0,8 gam Tại anot: 2Cl– → Cl2 + 2e Theo đlbt mol electron ta có nM = → M = 20.n → n = 2 và M là Ca (hoặc có
I. Kiến thức và chú ý
A. Định nghĩa
§ 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.
+ Tại catot (cực âm - ) xảy ra quá trình khử (nhận e)
+ Tại Anot (cực dương +) xảy ra quá trình OXH (cho e)+ ion (-) là anion (A) ; ion (+) là cation
§ Khác với phản ứng oxi hóa – khử thông thường, phản ứng điện phân do tác dụng của điện năng và các chất trong môi trường điện phân không trực tiếp cho nhau electron mà phải truyền qua dây dẫn.
B. Các trường hợp điện phân
1. Điện phân nóng chảy
Phương pháp điện phân nóng chảy chỉ áp dụng điều chế các kim loại hoạt động rất mạnh như: Na, K, Mg, Ca, Ba, Al
a) Điện phân nóng chảy oxit: chỉ áp dụng điều chế Al
+ Catot (-): Al3+ + 3e → Al
+ Anot (+): 2O2- + 4e → O2 Pt điện phân: 2Al2O3 ----> 4Al+3O2
b) Điện phân nóng chảy hiđroxit
Điện phân nóng chảy hiđroxit của kim loại nhóm IA và , , để điều chế các kim loại tương ứng.
2M(OH)n---->2M+n/2O2+nH2O
c) Điện phân nóng chảy muối clorua
Điện phân nóng chảy muối clorua của kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ để điều chế các kim loại tương ứng.
MCln--->M+n/2Cl2
2. Điện phân dung dịch
- Áp dụng để điều chế các kim loại trung bình, yếu.
- Trong điện phân dung dịch nước giữ một vai trò quan trọng:
+ Là môi trường để các cation và anion di chuyển về 2 cực.
+ Có thể tham gia vào quá trình điện phân:
Tại catot (-) H2O bị khử: 2H2O + 2e → H2 + 2OH–
Tại anot (+) H2O bị oxi hóa: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e
Về bản chất nước nguyên chất không bị điện phân do điện ở quá lớn (I=0). Do vậy muốn điện phân nước cần hoà thêm các chất điện li mạnh như: muối tan, axit mạnh, bazơ mạnh..
- Tại catot (cực âm) xảy ra quá trình khử M+, H+ (axit), H2O theo quy tắc và theo thứ tự:
Dễ nhận e nhất là các ion (+) KL yếu từ Mg trở đi
Dễ nhận 2 thứ 2 là các ion H+ trong axit 2H+ + 2e --> H2
Ion H+OH: 2H+OH + 2e → H2 + 2OH–
Khó nhận e nhất là ion KL mạnh Na+, K+ ( coi như không điện phân)
+ Ví dụ khi điện phân dung dịch hỗn hợp chứa FeCl3, CuCl2 và HCl thì thứ tự các ion bị khử là:
Fe3+ + 1e → Fe2+ ; Cu2+ + 2e → Cu ; 2H+ + 2e → H2 ; Fe2+ + 2e → Fe-
- Tại catot (cực âm):
Dễ nhường e nhất là ion (-) gốc axit không có Oxi: Cl-, Br-,..
Bị oxi hóa theo thứ tự: S2– > I– > Br– > Cl– > RCOO– > OH– > H2O
OH- (bazo) OH- -2e --> 1/2O2 + H+
Dễ nhường e thứ 3 HOH-2HOH- -4e --> O2 + 4H+
Các anion gốc axit có oxi như NO3–, SO42–, PO43–, CO32–, ClO4–…không bị oxi hóa
C. Công thức Faraday
Dựa vào công thức biểu diễn định luật Faraday ta có thể xác định được khối lượng các chất thu được ở các điện cực:
m=AIt/nF
A: khối lượng mol
n: số e mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận
I: cường độ dòng điện (A)
t: thời gian điện phân (giây)
F: hằng số Faraday: F=96500
Công thức tính nhanh số mol e trao đổi :n(e trao đổi)=It/F
II – MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Điện phân hòa toàn 2,22 gam muối clorua kim loại ở trạng thái nóng chảy thu được 448 ml khí (ở đktc) ở anot. Kim loại trong muối là: A. Na B. Ca C. K D. Mg
Hướng dẫn: nCl2 = 0,02 Tại catot: Mn+ + ne → M Theo đlbt khối lượng mM = m(muối) – m(Cl2) = 2,22 – 0,02.71 = 0,8 gam Tại anot: 2Cl– → Cl2 + 2e Theo đlbt mol electron ta có nM = → M = 20.n → n = 2 và M là Ca (hoặc có
 








Các ý kiến mới nhất