Định luật Faraday là gì? Công thức định luật Farday và bài tập

Định luật cảm ứng được khám phá bởi nhà vẫn lý khoa học người anh Michael Faraday năm 1831 và Joseph Henry độc lập nghiên cứu cùng một thời gian. Nội dung định luật pha ra đây được phổ biến đến học sinh trong chương trình vật lý lớp 11. 

1. 1. Định nghĩa

– Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi những anion đi tới anot kéo những ion sắt kẽm kim loại của điện cực vào trong dung dịch .

– Gia sư dạy Hóa giỏi chúng tôi xin đưa ra ví dụ xét trường hợp bình diện phân đựng dung dịch CuSO4 với Cực dương bằng đồng:

+ Khi có dòng điện chạy qua, cation Cu2+ chạy về catot và nhận electron trở thành nguyên tử Cu bám vào điện cực. Ở anot, electron bị kéo về dương cực của nguồn điện, tạo điều kiện hình thành ion Cu2+ trên bề mặt tiếp xúc với dung dịch. 

Bạn đang đọc: Định luật Faraday là gì? Công thức định luật Farday và bài tập

+ Khi anion SO42 – chạy về anot, nó kéo ion Cu2 + vào dung dịch. Như vậy, đồng ở anot sẽ tan dần trong dung dịch. Đó là hiện tượng kỳ lạ dương cực tan .
– Khi xảy ra hiện tượng kỳ lạ dương cực tan, dòng điện trong chất điện phân tải điện lượng cùng với vật chất nên khối lượng chất đi đến điện cực :
+ Tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình điện phân
+ Tỉ lệ thuận với khối lượng của ion
+ Tỉ lệ nghịch với điện tích của ion

2. 2. Định luật cảm ứngFaraday

– Định luật cảm ứng Faraday là định luật cơ bản trong điện từ, cho biết từ trường tương tác với một mạch điện để tạo ra sức điện động một hiện tượng kỳ lạ gọi là cảm ứng điện từ. Đó là nguyên tắc hoạt động giải trí cơ bản của máy biến áp, cuộn cảm, những loại động cơ điện, máy phát điện và nam châm từ điện .
– Phương trình Maxwell-Faradat là sự tổng quát của định luật Faraday và được liệt kê như một trong những phương trình Maxwell
– Phát biểu định luật : khối lượng chất giải phóng ở mỗi điện cực tỷ suất với điện lượng đi qua dung dịch và tương tự với lượng của chất

3. 3. Công thứcđịnh luật Faraday

Trong đó :
m Khối lượng chất giải phóng ở điện cực
A khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực
n số electron trong mà nguyên tử hoặc ion để cho nhận
I cường độ dòng điện
t thời hạn điện phân
F hàng số Faraday là điện tích của một mol electron hay điện lượng thiết yếu để một mol electron chuyển dời trong mạch ở catot hoặc anot
Các công thức lan rộng ra từ công thức định luật Faraday :

4. 4. Lịch sử định luật Faraday

– Định luật cảm ứng Faraday dựa trên những thí nghiệm vào năm 1831. Ban đầu, định luật được phát biểu là : Một lực điện động được sinh ra bởi cảm ứng khi từ trường quanh vật dẫn điện đổi khác. Suất điện động cảm ứng tỷ suất thuận với độ đổi khác của từ trường trải qua vòng mạch điện .

5. 5. Ứng dụng của điện phân, định luật Faraday

– Sự điện phân xuất hiện nhiều trong những ứng dụng trong công nghiệp
+ Điều chế những sắt kẽm kim loại, điều chế những sắt kẽm kim loại .
+ Điều chế một số ít phi kim như H2, O2, F2, Cl2

+ Điều chế một số hợp chất như NaOH, H2O2, nước Gia-ve

Xem thêm: Top 17 cửa hàng xe máy 380 quận 12 hồ chí minh mới nhất 2022

+ Tinh chế một số ít sắt kẽm kim loại như Cu, Pb, Zn, Fe, Ag, Au, …
+ Mạ điện
– Điện phân với anot tan cũng được dùng trong mạ điện nhằm mục đích bảo vệ sắt kẽm kim loại khỏi những sự ăn mòng, đồng thời tạo vẻ đẹp cho kim loạt được mạ. Anot là sắt kẽm kim loại dùng để mạ, còn catot là vật cần mạ. Lớp mạ thường thì rất mỏng mảnh .

Xem thêm: Gia sư dạy lớp 11

6. 6. Các bước giải bài về định luật Faraday

– Bước 1 : Viết phương trình điện li của tát cả những chất điện phân, xác lập những ion điện cực .
– Bước 2 : Viết những phương trình hóa học của những bán phản ứng ( viết phương trình nhận e của những ion tại những điện cực ) ; tính số e trao đổi ở mỗi điện cực ( nếu giả thiết cho cường độ dòng điện và thời hạn điện phân ) : ne ( cho ở anot ) = ne ( nhận ở catot ) = ne trao đổi tại điện cực .
– Bước 3 : Biểu diễn những đại lượng theo những bán phản ứng hoặc theo những phương trình phân chung
– Bước 4 : Tính theo nhu yếu bài toán
Trong nhiều trường hợp, hoàn toàn có thể dùng định luật bảo toàn mol electron ( số mol electron thu được ở catot bằng số mol electron nhường ở anot ) thực thi cách làm này hoàn toàn có thể giúp học viên giải bài toán nhanh hơn .

7. 7. Bài tập vận dụng định luật Faraday

Bài 1 : Một bình điện phân đựng dung dịch AgNO3 có điện trở là 2,5 Ω. Anot của bình điện phân bằng bạc Ag và hiệu điện thế đặt vào hai điện cực của bình là 10V. Tính khối lượng m của bạc bám vào catot sau 16 phút 5 giây. Khối lượng nguyên tử bạc là A = 108 và hóa trị n = 1
Bài giải :
Đổi 16 phút 5 giây = 965 giây
Cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là :
I = U / R = 10 / 2,5 = 4 ( A )
Khối lượng bạc bám vào catot sau 16 phút 5 giây là :
m = 1 / F. A / n It = 1/9650 0. 108 / 1. 4. 965 = 4,32 ( g )
Đáp số : 4,32 g
Bài 2 : Người ta muốn bóc một lớp đồng dày d = 10 µm trên một bản đồng diện tích quy hoạnh S = 1 cm2 bằng chiêu thức điện phân. Cường độ dòng điện là 0,010 A. Tính thời hạn thiết yếu để bóc được lớp đồng. Cho biết đồng có khối lượng riêng D = 8900 kg / m3, khối lượng mol 64 g / mol và hóa trị 2 .
Bài giải :
Khối lượng đồng phải bóc đi là :
m = D.V = D.S.d = 8900.1.10 – 4.10.10 – 6 = 8,9. 10-6 ( kg ) = 8,9. 10-3 ( g )

Áp dụng công thức định luật Faraday

Xem thêm: Bán Đàn Guitar Cũ | Mua Bán Đàn Guitar Qua Sử Dụng Giá Rẻ Tại TpHcm – Dịch Vụ Thiên Thành

m = AIt / F.n => t = m. 96500. n / A.I = 8,9. 10-3. 96500.2 / 64.10 – 2 = 2683 ( s )
Đáp số : 2683 giây

Xem thêm:
– Định luật phản xạ ánh sáng
– Định luật Ôm
– Định luật vạn vật hấp dẫn
– Định luật cu-lông

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Mua Bán Đồ Cũ