Vật lý hóa
Pin galvanic và điện phân
Pin galvanic biến năng lượng phản ứng oxi hóa–khử tự diễn biến thành điện năng; điện phân dùng nguồn ngoài để thúc đẩy phản ứng không tự diễn biến.
Trong pin Daniell, Zn bị oxi hóa ở anode và Cu²⁺ bị khử ở cathode. Electron đi qua mạch ngoài từ anode sang cathode; cầu muối giữ trung hòa điện.
Mô hình và đại lượng
Quan hệ cần được đọc cùng giả thiết về trạng thái, điều kiện thực nghiệm và quy ước dấu. Khi thay số, giữ nhất quán đơn vị và kiểm tra thứ nguyên trước khi diễn giải kết quả.
Định nghĩa: Định luật Faraday về điện phân
Điện lượng Q chuyển qua mạch ứng với Q/F mol electron. Khối lượng chất tạo thành phụ thuộc điện lượng và số electron trao đổi trên mỗi tiểu phân.
Các đại lượng trong hệ thức được xác định theo phản ứng hoặc hệ đang xét. Đặc biệt phân biệt đại lượng chuẩn với trạng thái thực và không suy ra cơ chế chỉ từ một biểu thức tổng quát.
Ví dụ: Ví dụ có lời giải
Dòng 2,0 A chạy trong 965 s qua dung dịch Cu²⁺. Với Cu²⁺+2e⁻→Cu và F≈96500 C/mol, tính lượng Cu tạo ra.
Lời giải
Q=It=1930 C; n(e⁻)=1930/96500=0,0200 mol. Cần 2 mol electron mỗi mol Cu nên n(Cu)=0,0100 mol.
| Khái niệm | Diễn giải | Đơn vị / ghi chú |
|---|---|---|
| Hệ thức trọng tâm | Dùng trong điều kiện đã nêu | Kiểm tra đơn vị và quy ước dấu |
| Đại lượng đo | Liên hệ trạng thái hoặc quá trình | So sánh dữ kiện với mô hình |
| Phạm vi | Mô hình hóa điều kiện cụ thể | Kiểm tra giả thiết trước áp dụng |
Suất điện động Ecell là hiệu thế khi dòng gần bằng không; tải thực làm sụt áp do điện trở trong. Trong điện phân, sản phẩm thực tế còn phụ thuộc quá thế và phản ứng cạnh tranh.
Theo ví dụ trên, kết quả nào được suy ra từ dữ kiện đã cho?
Phát biểu nào phù hợp với nội dung bài?
Tài liệu tham khảo
- Peter Atkins, Julio de Paula (2014). Physical Chemistry