Sự tương tác của dòng điện trong chất điện phân

Trong một dung dịch, axit, bazơ và muối bị phân li thành các ion tích điện tự do, có thể tự do di chuyển trong dung dịch và trở thành các hạt tải điện. Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển động của các ion này trong một điện trường. Điều đó có nghĩa là chất điện phân không dẫn điện tốt như kim loại.

Bạn đang xem: Sự tương tác của dòng điện trong chất điện phân

Dòng điện không chỉ di chuyển lượng điện mà còn di chuyển cả vật chất theo sau. Khi đến điện cực, chỉ có các electron mới có thể đi tiếp, trong khi lượng vật chất đọng lại ở điện cực gây ra hiện tượng điện phân.

Các ion dương được gọi là catot, trong khi các ion âm được gọi là anot. Các ion này di chuyển đến các điện cực và có thể tương tác với chất làm điện cực hoặc với dung môi, tạo ra các phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân.

Định luật Faraday là một quy tắc quan trọng trong điện hóa. Định luật thứ nhất của Faraday nói rằng khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của một bình điện phân tỉ lệ thuận với lượng điện chạy qua bình đó. Lượng điện hóa k của một nguyên tố cũng tỉ lệ thuận với lượng gam của nguyên tố đó, với hệ số tỉ lệ là số Faraday (F), có giá trị là 96500 C/mol. Kết hợp hai định luật này, ta có công thức Faraday:

*m = (1/F) (A/n) I t**

Trong đó:

• m là khối lượng chất được giải phóng (g)
• F = 96500 C/mol
• A là khối lượng phân tử của chất
• n là hóa trị của chất
• I là cường độ dòng điện
• t là thời gian dòng điện chạy qua

Hiện tượng điện phân có nhiều ứng dụng trong sản xuất và đời sống, như luyện nhôm, tinh luyện đồng, điều chế clo, xút, mạ điện, đúc điện và nhiều hơn nữa.

Luyện nhôm là một ứng dụng của hiện tượng điện phân. Trong quá trình này, quặng nhôm nóng chảy được sử dụng để tạo ra một bể điện phân, với điện cực dương là quặng nhôm nóng chảy và điện cực âm là than. Chất điện phân là muối nhôm nóng chảy, và dòng điện chạy qua khoảng 10^4 A.

Mạ điện là một ứng dụng khác của hiện tượng điện phân. Trong quá trình này, bể điện phân có một tấm kim loại dùng để mạ (anot) và một vật cần mạ (catot). Chất điện phân thường là dung dịch muối kim loại, và dòng điện chạy qua bể điện phân được điều chỉnh một cách thích hợp để đảm bảo chất lượng của lớp mạ.

Điện phân không chỉ là một hiện tượng thú vị trong vật lý, mà còn có nhiều ứng dụng quan trọng trong thực tế. Để biết thêm thông tin về các ứng dụng và những kiến thức vật lý khác, hãy truy cập Izumi.Edu.VN.

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu lý