Tài liệu điện hóa điện | Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia TPHCM

Chương ĐiỆN HÓA HỌC 1
ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐiỆN HÓA HỌC
 Theo Wikipedia: Điện hóa (Điện hóa học) là
tên gọi một lĩnh vực trong Hóa lý (nghĩa rộng
là Hóa học) nghiên cứu về mối liên hệ giữa
các quá trình hóa học và dòng điện.
Hai nhà hóa học Anh John Daniell(Trái)
và Michael Faraday (Phải), là cha đẻ của
ngành điện hóa ngày nay. 2
ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐiỆN HÓA HỌC
Luigi Galvani đã có nhiều
thí nghiệm trên đùi ếch, các cơ chúng co lại khi chạm vào kim loại khác nhau 3
ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐiỆN HÓA HỌC Lịch sử phát triển
 1799: Alexandro Volta lần đầu tiên chế tạo ra pin hoạt động được,
 1832: Michael Faraday phát hiện ra định luật cơ bản về điện hóa
 1929: Jaroslav Heyrovský nghiên cứu về phương
pháp cực phổ và nhận được giải Nobel hóa học cho
công trình này vào năm 1959
 1969: tế bào nhiên liệu hydro đã được nghiên cứu và
dùng trong chương trình Apollo, chúng không chỉ là
nguồn điện mà còn cung cấp cả nước cho phi hành đoàn 4
ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐiỆN HÓA HỌC
 Sự tồn tại của ion trong dung dịch điện ly Các hiện
tượng dung dịch của một số muối, acid, base có khả
năng dẫn điện đã được phát hiện từ lâu.
 Khả năng các dung dịch trên có thể dẫn điện là các chất
hoá học có khả năng phân li (hoàn toàn hay một phần)
trong dung môi thành những hạt mang điện trái dấu
nhau được gọi là các ion (cation và anion).
 Các chất này được gọi là chất điện ly, các dung dịch này
gọi là dung dịch điện ly. 5
ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐiỆN HÓA HỌC
Những nghiên cứu của Điện hóa học
 Điện phân Trong sản xuất các kim loại như
kali, nhôm,.các halogen clor, fluor,…
 Sản xuất các nguồn điện di động
như pin, ắc quy, tế bào nhiên liệu,…
 Trong hóa học phân tích phương pháp cực
phổ,đo pH, độ dẫn điện, ion hòa tan…
 Tổng hợp điện hóa vô cơ, hữu cơ
 Điện sinh học đo điện cơ, điện châm cứu,... 6
ĐỘ DẪN ĐiỆN CỦA
DUNG DỊCH CHẤT ĐiỆN LY 7 MỤC TIÊU
 Trình bày phân loại các vật dẫn điện.
 Trình bày các đại lượng dẫn điện của dung dịch chất điện ly.
 Nêu các yếu tố ảnh hưởng đến độ dẫn điện
riêng, độ dẫn điện đương lượng.
 Nêu và giải thích ứng dụng của phép đo độ dẫn điện. 8
CÁC LOẠI VẬT DẪN ĐiỆN
 Có 3 loại vật dẫn điện
 Vật dẫn điện loại 1:
 Dẫn điện do electron (vật dẫn electron )
 Kim loại, carbua và sulfua kim loại, graphit, oxyd…..
 Khi ngắt mạch điện, không còn dòng điện
trong dây, các nguyên tử kim loại giữ nguyên
tính chất ban đầu không bị biến đổi bản chất hóa học 9
CÁC LOẠI VẬT DẪN ĐiỆN
Mô hình sợi dây dẫn kim loại và các Electron tự do 10
Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có
hướng của các electron tự do ngươc chiều điện trường. Không có điện trường Có điện trường E - - - - - - - - - - - - Có dòng điện Không có dòng điện 11
CÁC LOẠI VẬT DẪN ĐiỆN
 Có 3 loại vật dẫn điện
 Vật dẫn điện loại 2 (dung dịch chất điện ly)
 Dẫn điện do các ion ( vật dẫn điện ion )
 Gồm các chất điện ly ở trạng thái nóng chảy hoặc hòa tan
 Chất điện ly chia thành 2 loại  Chất điện ly mạnh  Chất điện ly yếu 12
CÁC LOẠI VẬT DẪN ĐiỆN
 Có 3 loại vật dẫn điện
 Vật dẫn điện loại bán dẫn
 Là những vật rắn có chứa các nút mang
điện tích dương (ion dương) và những lỗ trống (khuyết ion) 13
CÁC LOẠI VẬT DẪN ĐiỆN 14
ĐỘ DẪN ĐIỆN CỦA DUNG DỊCH ĐIỆN LY
 KHÁI NiỆM VỀ ĐỘ DẪN ĐiỆN
 Độ dẫn điện là đại lượng đặc trưng cho khả
năng vận chuyển hạt mang điện dưới tác dụng
của điện trường ngoài.  Độ dẫn điện:
 K =1/R ( R là điện trở = ρ.l/S ); ( với ρ là điện trở suất )
 Đơn vị đo: omh-1 (Ω-1 ) ; Siemen ( S ) 1 1 S     Om() 15
ĐỘ DẪN ĐIỆN CỦA DUNG DỊCH ĐIỆN LY
CÁC YẾU ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ DẪN ĐiỆN
 Bản chất chất điện ly chất điện ly mạnh dẫn
điện tốt hơn chất điện ly yếu ??.
 Dung môi hòa tan dm phân cực dẫn điện tốt
hơn dung môi kém phân cực.??
 Nhiệt độ môi trường
 Điện tích và bán kính ion
 Nồng độ chất điện ly 16
ĐỘ DẪN ĐIỆN CỦA DUNG DỊCH ĐIỆN LY CÁC YẾU ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ DẪN ĐiỆN Bản chất chất điện ly chất điện ly mạnh dẫn điện tốt hơn chất điện DD DD NaCl Nước cất saccarose ly yếu. 17
ĐỘ DẪN ĐIỆN CỦA DUNG DỊCH ĐIỆN LY
CÁC YẾU ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ DẪN ĐiỆN
 Dung môi hòa tan dm phân cực dẫn điện tốt
hơn dung môi kém phân cực
 Dm phân cực dẫn điện tốt hơn dm kém phân cực và không phân cực.
 Trong Dmhc hầu hết chất điện ly ít hòa tan và
phân li yếu hơn trong nước 18
ĐỘ DẪN ĐIỆN CỦA DUNG DỊCH ĐIỆN LY CÁC YẾU ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ DẪN ĐiỆN
 Nhiệt độ môi trường khi
nhiệt độ tăng độ nhớt môi trường giảm, các ion chuyển động dễ dàng hơn.(tăng 1 oC độ
dẫn điện dd tăng 2 – 2,5 %). 19
CÁC YẾU ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ DẪN ĐiỆN
Nhiệt độ môi trường % Gia tăng độ dẫn trên Dạng Chất °C Acids 1.0 to 1.6 Bases 1.8 to 2.2 Muối 2.2 to 3.0 Nước trung tính 2.0 20