Hạt tải điện trong chất điện phân là ion dương và ion âm, các hợp chất hóa học như axit, bazơ và muối bị phân ly [một phần hoặc toàn bộ] thành các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử tích điện gọi là ion, ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện.
Hạt tải điện trong chất điện phân là?
A. Ion dương và ion âm.
B. Electron dẫn và lỗ trống.
C. Ion dương, ion âm và electron.
D. Electron tự do.
Đáp án A.
Hạt tải điện trong chất điện phân là ion dương và ion âm, các hợp chất hóa học như axit, bazơ và muối bị phân ly [một phần hoặc toàn bộ] thành các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử tích điện gọi là ion, ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện.
Giải thích nguyên nhân lựa chọn đáp án A:
Chất điện phân hay hạt tải sinh ra do điện phân dung dịch chất điện phân là dung dịch axit, dung dịch muối, bazơ hay các muối nóng chảy. Các hạt tải điện trong chất điện phân các ion dương, ion âm bị phân ly từ các phân tử axit, muối, bazơ.
– Dòng điện trong chất điện phân khi dòng ion dương, ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau trong điện trường chính là dòng điện trong chất điện phân.
– Bản chất dòng điện trong chất điện phân:
+ Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau. Ion dương chạy về phía catot nên gọi là cation, ion âm chạy về phía anot nên gọi là anion.
+ Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất [theo nghĩa hẹp] đi theo. Tới điện cực chỉ có electron có thể đi tiếp còn lượng vật chất đọng lại ở điện cực gây ra hiện tượng điện phân. Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại.
– Những hiện tượng diễn ra ở điện cực:
+ Xét chi tiết những hoạt động xảy ra ở điện cực của bình điện phân dung dịch CúO4 có điện cực bằng đồng bình điện phân này thuộc loại đơn giản nhất vì chất tan là muối của kim loại dùng làm điện cực trường hợp này là đồng. Khi dòng điện chạy qua, cation Cu2+ chạy về catot về nhận electron từ nguồn điện đi tới. Ta có các điện cực, cụ thể:
Ở catot: Cu2+ + 2e- -> Cu
Ở canot: Cu -> Cu2+ + 2e-.
Khi anion chạy về anot nó kéo ion Cu2+ vào dung dịch đồng ở anot sẽ tan dần vào trong dung dịch đó là hiện tượng dương cực tan.
+ Các ion chuyển động về các điện cực có thể tác dụng với chất làm điện cực hoặc với dung môi tạo nên các phản ứng hóa học gọi là phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân.
– Có hai loại hạt tải điện trong chất bán dẫn là electron và lỗ trống:
+ Khi bị chiếu sáng hay bị tác dụng của các tác nhân ion hóa khác điện trở của chất bán dẫn giảm đáng kể.
+ Khi nhiệg độ thấp, chất bán dẫn siêu tinh khiết có điện trở suất rất lớn, khi nhiệt độ tăng hệ số nhiệt điện trở sẽ có giá trị âm còn điện trở suất giảm nhanh. Khi pha một ít tạp chất, điện trở suất của chất bán dẫn giảm rất mạnh.
Như vậy, Hạt tải điện trong chất điện phân là? Đã được chúng tôi trả lời và phân tích chi tiết trong bài viết phía trên. Chúng tôi mong rằng nội dung trong bài viết sẽ giúp ích được quý bạn đọc.
Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
Giải Bài Tập Vật Lí 11 – Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
C1 trang 81 SGK: Để phân biệt môi trường dẫn diện có phải là chất điện phân hay không, ta có thể làm cách nào?
Trả lời:
Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải vật chất đi theo. Tới điện cực chỉ có các electron có thể đi tiếp, còn lượng vật chất đọng lại ở điện cực, gây ra hiện tượng điện phân.
→ Để phân biệt môi trường dẫn điện có phải là chất điện phân hay không ta xem có vật chất bám lại ở trên điện cực hay không hoặc có một số chất thoát ra.
C2 trang 83 SGK: Vì sao các định luật Fa-ra-đây có thể áp dụng cả với các chất được giải phóng ở điện cực nhờ phản ứng phụ?
Trả lời:
Các định luật Fa-ra-đây có thể áp dụng cả với các chất được giải phóng ở điện cực nhờ phản ứng phụ vì dòng điện trong chất điện phân tải điện lượng và vật chất bao gồm các chất được giải phóng ở điện cực là do phản ứng phụ sinh ra. Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận vơi điện lượng chạy qua bình đó.
m = k.q
k: đương lượng điện hóa của chất được giải phóng ở điện cực.
C3 trang 83 SGK: Có thể tính số nguyên tử trong một mol kim loại từ số Fa- ra – đây được không?
Trả lời:
Theo định luật Fa-ra-đây thứ II:
Trong đó:
n là hóa trị của nguyên tố.
A là khối lượng mol của chất được giải phóng ra ở điện cực.
k là đương lượng điện hóa của chất được giải phóng ở điện cực:
Theo định luật Fa-ra-đây thứ nhất ta được: k = m/q
q = N.e [N là số electron tự do chạy qua bình điện phân]
Nếu xét 1 mol kim loại có hóa trị là 1 thì m/A = 1mol; n = 1 thì số nguyên tử trong 1mol kim loại là:
C4 trang 84 SGK: Tại sao khi mạ đều, muốn lớp mã điều. Ta phải quay vật cần mạ trong điện phân?
Trả lời:
Khi mạ điện, vật cần mạ là catôt, anôt là tấm kim loại để mạ. Nếu ta không quay vật cần mạ trong lúc điện phân thì lượng kim loại bám vào vật cần mạ phía đối diện anôt sẽ nhiều hơn ở các phía khác vì vậy lớp mạ sẽ không đồng đều. Muốn lớp mạ điện đều ta phải quay vật cần mạ trong lúc điện phân.
Lời giải:
• Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như axit, bazo và muối phân li [một phần hoặc toàn bộ] thành các nguyên tử và nhóm nguyên tử tích điện gọi là ion: ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành hạt tải điện.
• Anion thường là phần ion âm của phần tử thường là gốc axit hoặc nhóm [OH]
• Cation mang điện dương là ion kim loại ion H+ hoặc một số nhóm nguyên tử khác.
Lời giải:
• Dòng diện trong các chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương và ion âm. Dòng điện trong các chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải vật chất đi theo.
• Còn dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do.
• Dòng điện trong chất điện phân yếu hơn trong kim loại và dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất.
a] Dây dẫn và điện cực kim loại.
b] Ở sát bề mặt của hai điện cực.
c] Ở trong lòng chất điện phân.
Lời giải:
Hạt tải điện mang dòng điện trên các phần tử của mạch điện có chứa bình điện phân:
a] Trong phần dây dẫn và các điện cực kim loại: hạt tải điện là các electron tự do.
b] ở sát bề mặt hai điện cực.
+ Sát cực dương: các ion âm [anion]
+ Sát cực âm: các ion dương [cation]
c] Ở trong lòng chất điện phân: dòng chuyển dời có hướng của các ion dương cùng chiều điện trường và ion âm ngược chiều điện trường.
Lời giải:
+ Chất điện phân thường dẫn diện yếu hơn kim loại.
+ Nguyên nhân:
– mật độ các ion trong điện phân nhỏ hơn mật độ cac electron tự do trong kim loại.
– khối lượng và kích thước của các ion trong chất điện phân lớn hơn khối lượng các electron, nên tốc độ chuyển động có hướng của chúng nhỏ hơn electron.
– Môi trường dung dịch điện phân mất trật tự hơn, nên cản trở mạnh chuyển động có hướng của các ion.
Lời giải:
• Bể A để luyện nhôm có cực dương bằng than [graphit] nên không có hiện tượng cục dương tan.
• Bể A để mạ niken có cực dương là niken và chất điện phân NiSO4 thì sẽ có cực dương tan.
• Bể nào không có cực dương tan thì sẽ đóng vai trò là máy thu và khi đó có suất phản điện ⇒ bể A để luyện nhôm có suất phản điện.
Lời giải:
• Định luật Fa-ra-đây thứ I
Khối lượng của vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó.
m = kq
k: đương lượng điện hóa của chất được giải phóng ở điện cực.
• Định luật Fa-ra-đây thứ hai
Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ là 1/F trong đó F là số Fa-ra-đây:
Lời giải:
Khi điện phân dung dịch H2SO4 với điện cực bằng graphit, ta thu được khí oxi bay ra. Trong trường hợp đó có thể dùng công thức Fa-ra-đây để tính khối lượng oxi bay ra.
Công thức:
Dòng điện trong chất điện phân là chuyển động có hướng của:
A. các chất tan trong dung dịch
B. các icon dương trong dung dịch
C. các icon dương và các icon âm dưới tác đụng của điện trường trong dung dịch
D. các icon dương và icon âm theo chiều điện trường trong dung dịch.
Lời giải:
Dòng điện trong chất điện phân là chuyển động có hướng của các icon dương và các icon âm dưới tác dụng của điện trường trong dung dịch.
Đáp án: C
Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là:
A. không có thay đổi gì ở bình điện phân.
B. anot bị ăn mòn.
C. đồng bám vào catot.
D. đồng chạy từ anot sang catot.
Lời giải:
Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là đồng chạy từ anot sang catot.
CuSO4 → Cu2+ + SO42-
Cu2+ –ve catot, +2e→ Cu
SO42- –ve anot, +2e→ CuSO4 + 2e–
Đáp án: D
Lời giải:
n1 là mật độ hạt tải điện ion Na+; n2 = mật độ hạt tải điện là ion Cl–.
σ là độ dẫn điện; ρ = 1/ σ là điện trở suất.
Vì Na+ nhẹ hơn Cl– nên có độ linh động μ+ > μ–;
μ+ = 6,8.10-8 m2/ V.s; μ– = 4,5.10–8 m2/ V.s
Khi phân li, số ion Na+ bằng số ion Cl–. Do đó, theo đề:
n0 là nồng độ của dung dịch NaCl:
→ n1 = n2 = n = n0.NA = 100.6,02.1023 = 6,02.1025 hạt/m3
Tốc độ chuyển động có hướng của các ion trong nước có thể tính theo công thức: v = μ.E
Mà ta có:
Độ dẫn điện của dung dịch NaCl là:
→ Điện trở suất của dung dịch NaCl:
Lời giải:
Khối lượng đồng cần bọc khỏi bản đồng là:
m = V.ρ = S.d.ρ = 10-4.10.10-6.8900.10-3 = 8,9.10-3 g
Mặt khác, theo định luật Fa-ra-đây khối lượng đồng cần bóc khỏi bản đồng trong thời gian t là:
Thời gian cần thiết để bọc được lớp đồng là:
Đáp số: t = 44,73 phút