Phương pháp giải bài tập điện phân Hồ Chí Tuấn

" Phương pháp giải bài tập điện phân Hồ Chí Tuấn " nhằm giới thiệu một hệ thống kiến thức bài tập khách quan , các bài tập này bao quát được tất cả những kiến thức cơ bản nhất của chương, gồm cả bài tập lí thuyết và bài tập tính toán, phù hợp với yêu cầu thi và kiểm tra hiện nay
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phương pháp giải bài tập điện phân Hồ Chí Tuấn Phương pháp gi i bài t p v ñi n phân Biên so n H Chí Tu n - ðH Y Hà N iI – NH C L I LÍ THUY T1) ði n phân ch t ñi n li nóng ch y: áp d ng ñ i v i MCln, M(OH)n và Al2O3 (M là kim lo inhóm IA và IIA)2) ði n phân dung d ch ch t ñi n li trong nư c:- Vai trò c a nư c: trư c h t là dung môi hòa tan các ch t ñi n phân, sau ñó có th tham gia tr cti p vào quá trình ñi n phân:+ T i catot (c c âm) H2O b kh : 2H2O + 2e → H2 + 2OH–+ T i anot (c c dương) H2O b oxi hóa: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e- T i catot (c c âm) x y ra quá trình kh M+, H+ (axit), H2O theo quy t c:+ Các cation nhóm IA, IIA, Al3+ không b kh (khi ñó H2O b kh )+ Các ion H+ (axit) và cation kim lo i khác b kh theo th t trong dãy th ñi n c c chu n (ion cótính oxi hóa m nh hơn b kh trư c): Mn+ + ne → M+ Các ion H+ (axit) d b kh hơn các ion H+ (H2O)+ Ví d khi ñi n phân dung d ch h n h p ch a FeCl3, CuCl2 và HCl thì th t các ion b kh là:Fe3+ + 1e → Fe2+ ; Cu2+ + 2e → Cu ; 2H+ + 2e → H2 ; Fe2+ + 2e → Fe- T i anot (c c dương) x y ra quá trình oxi hóa anion g c axit, OH– (bazơ ki m), H2O theo quy t c:+ Các anion g c axit có oxi như NO3–, SO42–, PO43–, CO32–, ClO4–…không b oxi hóa+ Các trư ng h p khác b oxi hóa theo th t : S2– > I– > Br– > Cl– > RCOO– > OH– > H2O3) ð nh lu t Faraday m=Trong ñó:+ m: kh i lư ng ch t gi i phóng ñi n c c (gam)+ A: kh i lư ng mol c a ch t thu ñư c ñi n c c+ n: s electron trao ñ i ñi n c c+ I: cư ng ñ dòng ñi n (A)+ t: th i gian ñi n phân (s)+ F: h ng s Faraday là ñi n tích c a 1 mol electron hay ñi n lư ng c n thi t ñ 1 mol electronchuy n d i trong m ch catot ho c anot (F = 1,602.10-19.6,022.1023 ≈ 96500 C.mol-1)II – M T S CƠ S ð GI I BÀI T P V ðI N PHÂN- Kh i lư ng catot tăng chính là kh i lư ng kim lo i t o thành sau ñi n phân bám vào- m (dung d ch sau ñi n phân) = m (dung d ch trư c ñi n phân) – (m k t t a + m khí)- ð gi m kh i lư ng c a dung d ch: ∆m = (m k t t a + m khí)- Khi ñi n phân các dung d ch: + Hiñroxit c a kim lo i ho t ñ ng hóa h c m nh (KOH, NaOH, Ba(OH)2,…) + Axit có oxi (HNO3, H2SO4, HClO4,…) http://ebook.here.vn - Thư vi n Bài gi ng, ð thi tr c nghi m + Mu i t o b i axit có oxi và bazơ ki m (KNO3, Na2SO4,…)→ Th c t là ñi n phân H2O ñ cho H2 ( catot) và O2 ( anot)- Khi ñi n phân dung d ch v i anot là m t kim lo i không trơ (không ph i Pt hay ñi n c c than chì)thì t i anot ch x y ra quá trình oxi hóa ñi n c c- Có th có các ph n ng ph x y ra gi a t ng c p: ch t t o thành ñi n c c, ch t tan trong dungd ch, ch t dùng làm ñi n c c. Ví d : + ði n phân nóng ch y Al2O3 (có Na3AlF6) v i anot làm b ng than chì thì ñi n c c b ăn mònd n do chúng cháy trong oxi m i sinh + ði n phân dung d ch NaCl không màng ngăn t o ra nư c Gia–ven và có khí H2 thoát racatot + Ph n ng gi a axit trong dung d ch v i kim lo i bám trên catot- Vi t ph n ng (thu ho c như ng electron) x y ra các ñi n c c theo ñúng th t , không c n vi tphương trình ñi n phân t ng quát- Vi t phương trình ñi n phân t ng quát (như nh ng phương trình hóa h c thông thư ng) ñ tínhtoán khi c n thi t- T công th c Faraday → s mol ch t thu ñư c ñi n c c- N u ñ bài cho I và t thì trư c h t tính s mol electron trao ñ i t ng ñi n c c (ne) theo côngth c: ne = (*) (v i F = 96500 khi t = giây và F = 26,8 khi t = gi ). Sau ñó d a vào th t ñi nphân, so sánh t ng s mol electron như ng ho c nh n v i ne ñ bi t m c ñ ñi n phân x y ra. Ví dñ d ñoán xem cation kim lo i có b kh h t không hay nư c có b ñi n phân không và H2O có bñi n phân thì ñi n c c nào…- N u ñ bài cho lư ng khí thoát ra ñi n c c ho c s thay ñ i v kh i lư ng dung d ch, kh ilư ng ñi n c c, pH,…thì d a vào các bán ph n ng ñ tính s mol electron thu ho c như ng m iñi n c c r i thay vào công th c (*) ñ tính I ho c t- N u ñ bài yêu c u tính ñiên lư ng c n cho quá trình ñi n phân thì áp d ng công th c: Q = I.t =ne.F- Có th tính th i gian t’ c n ñi n phân h t m t lư ng ion mà ñ bài ñã cho r i so sánh v i th i giant trong ñ bài. N u t’ < t thì lư ng ion ñó ñã b ñi n phân h t còn n u t’ > t thì lư ng ion ñó chưa bñi n phân h t- Khi ñi n phân các dung d ch trong các bình ñi n phân m c n i ti p thì cư ng ñ dòng ñi n và th igian ñi n phân m i bình là như nhau → s thu ho c như ng electron các ñi n c c cùng tên ph inhư nhau và các ch t sinh ra các ñi n c c cùng tên t l mol v i nhau- Trong nhi u trư ng h p có th dùng ñ nh lu t b o toàn mol electron (s mol electron thu ñư ccatot = s mol electron như ng anot) ñ gi i cho nhanhIII – M T S VÍ D MINH H AVí d 1: ði n phân hòa toàn 2,22 gam mu i clorua kim lo i tr ng thái nóng ch y thu ñư c 448 mlkhí ( ñktc) anot. Kim lo i trong mu i là:A. Na B. Ca C. K D. Mg ...