Dòng điện trong chất điện phân là một khái niệm khó trong vật lý. Không phải ai cũng có thể hiểu được dòng điện trong môi trường này. Vậy cụ thể dòng điện trong chất điện phân là gì? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây nhé!
Thuyết điện li
Trong dung dịch, các hợp chất sẽ bị phân li một phần và toàn bộ ra thành các nguyên tử tích điện. Các chất hoá học đó phải kể đến như axit, bazo và muối. Các nguyên tử tích điện thì được gọi là ion. Ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện.
Bản chất dòng điện trong chất điện phân
- Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường.
- Chất điện phân dẫn điện kém hơn kim loại.
- Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất đi theo. Tới điện cực, các electron sẽ được đi tiếp, còn lượng vật chất được giữ lại. Từ đó gây ra hiện tượng điện phân. Ion dương chạy về phía catot nên gọi là cation. Ion âm chạy về phía anot nên gọi là anion.
Các hiện tượng diễn ra ở điện cực
- Các ion chuyển động về các điện cực có thể gây ra phản ứng hóa học. Khi chúng tác dụng với chất làm điện cực hoặc với dung môi tạo. Đây gọi là phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân.
- Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi các anion đi tới anot kéo các ion kim loại của điện cực vào trong dung dịch.
Các định luật Fa-ra-đây
Định luật Fa-ra-đây thứ nhất
Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân sẽ tỉ lệ thuận với điện trường chạy qua nó. Công thức tính như sau: m = k.q
Định luật Fa-ra-đây thứ hai
m = (1/F).(A/n).I.t
Trong đó:
- F = 96500 C/mol
- A là khối lượng phân tử
- n là hóa trị
- m là khối lượng chất được giải phóng ở điện cực (g)
- I là cường độ dòng điện (A)
- t là thời gian dòng điện chạy qua (s)
Ứng dụng của hiện tượng điện phân
Hiện tượng điện phân có rất nhiều ứng dụng trong thực tế. Tuy nhiên, chúng ta có thể kể đến 1 số ứng dụng lớn như sau:
Luyện kim
- Được áp dụng trong việc luyện nhôm. Công nghệ luyện nhôm chủ yếu dựa vào hiện tượng điện phân quặng nhôm nóng chảy.
- Bể điện phân có cực dương bằng quặng nhôm nóng chảy, cực âm bằng than. Chất điện phân chính là muối nhôm đun nóng chảy. Dòng điện chạy qua quy định là dòng khoảng 104A.
Mạ điện
- Bể điện phân có anot là một tấm kim loại để mạ, catot là vật cần mạ.
- Chất điện phân thường được dùng là dung dịch muối kim loại để mạ. Dòng điện qua bể mạ được chọn một cách thích hợp. Từ đó đảm bảo chất lượng của lớp mạ luôn tốt.
Bài viết trên là những kiến thức liên quan đến dòng điện trong chất điện phân mà chúng tôi đã tổng hợp được. Hy vọng rằng với những chia sẻ trên đây sẽ đem đến cho các bạn những kiến thức cần thiết nhé!
