Để tổng hợp kiến thức về dòng điện trong các môi trường, Kiến Guru giới thiệu đến các bạn bài viết tổng hợp kiến thức vật lý 11 chương dòng điện trong các môi trường.
Đây là một bài viết trong chuỗi bài viết Tổng hợp kiến thức vật lý 11 của nhà Kiến. Chúng mình mong muốn rằng chuỗi bài viết này có thể tóm gọn và chọn lọc ra những kiến thức cần thiết nhất cho bạn đọc nhưng bên cạnh đó cũng rất đầy đủ để các bạn có thể hiểu hết các hiện tượng vật lý, những lý thuyết cơ bản nhất để giúp các bạn trong việc học tập và nghiên cứu.
Riêng bài viết này, chúng mình sẽ tập trung vào các dòng điện trong các môi trường xung quanh chúng ta mà chúng ta có thể gặp phải. Một phần lý thuyết và ứng dụng cũng cực kì quan trọng trong những bài kiểm tra và bài thi có thể tập trung vào.
Nào bây giờ chúng ta cùng tìm hiểu nhé!
1. Dòng điện trong kim loại:
Bản chất dòng điện trong kim loại sẽ là dòng chuyển dời có hướng của các electron ngược chiều điện trường.
Điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ: ρ = ρ0[1 + α[t – t0]].
α: hệ số nhiệt điện trở [K-1].
ρ0 : điện trở suất của vật liệu tại nhiệt độ t0.
Suất điện động của cặp nhiệt điện: E = αT[T1 – T2].
Trong đó T1 – T2 là hiệu nhiệt độ giữa 2 đầu: đầu nóng và đầu lạnh; αT là hệ số nhiệt điện động.
Hiện tượng siêu dẫn: Là hiện tượng điện trở suất của vật liệu sẽ giảm đi đột ngột xuống bằng 0 khi khi nhiệt độ của vật liệu giảm xuống thấp hơn một lượng giá trị Tc nhất định. Giá trị này phụ thuộc vào bản thân vật liệu.
2. Dòng điện trong chất điện phân:
Trong dung dịch, các muối, bazơ, axit bị phân li thành ion. Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion ở trong điện trường theo hai hướng ngược nhau.
Hiện tượng gốc axit trong dung dịch điện phân sẽ tác dụng với cực dương tạo thành chất điện phân tan trong dung dịch và làm cực dương đi gọi là hiện tượng dương cực tan.
Nội dung các định luật Faraday:
+ Định luật 1: Khối lượng chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân sẽ tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó.
m = kq
+ Định luật 2: Đương lượng hóa học của nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ là 1/F , trong đó F ở đây gọi là số Faraday.
Biểu thức kết hợp nội dung hai định luật:
3. Dòng điện trong chất khí:
Trong điều kiện thường chất khí sẽ không dẫn điện. Chất khí chỉ dẫn điện khi trong lòng ở đó có sự ion hóa các phân tử.
Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion âm, ion dương và các electron do chất khí bị ion hóa sinh ra.
Khi dùng nguồn điện gây hiệu điện thế lớn thì sẽ xuất hiện hiện tượng nhân hạt tải điện trong lòng chất khí.
Quá trình phóng điện vẫn tiếp tục được duy trì khi không còn tác nhân ion hóa chất khí từ bên ngoài gọi là quá trình phóng điện tự lực.
Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành dòng điện qua chất khí có thể giữ được nhiệt độ cao của catot để nó phát được electron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử.
4. Dòng điện trong chân không:
Là dòng chuyển động ngược chiều điện trường của các electron được bứt ra từ điện cực.
Diot chân không chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều, nó gọi là đặc tín chỉnh lưu.
Dòng electron được tăng tốc sau đó đổi hướng bằng điện trường và từ trường và nó được ứng dụng ở đèn hình tia catot [CRT].
5. Dòng điện trong chất bán dẫn:
Một số chất ở phân nhóm chính nhóm 4 như Si, Ge trong những điều kiện khác nhau có thể dẫn điện hoặc không dẫn điện, gọi là bán dẫn.
Bán dẫn dẫn điện hằng hai loại hạt tải sẽ là electron và lỗ trống.
Ở bán dẫn tinh khiết, mật độ electron sẽ bằng mật độ lỗ trống. Ở bán dẫn loại p, mật độ lỗ trống sẽ rất lớn hơn mật độ electron. Ở bán dẫn loại n, mật độ electron sẽ rất lớn hơn mật độ lỗ trống.
Lớp tiếp xúc n – p có đặc điểm cho dòng điện đi theo một chiều từ p sang n.
Đây gọi là đặc tính chỉnh lưu. Đặc tính này được dùng để chế tạo diot bán dẫn.
Bán dẫn còn được dùng chế tạo transistor và có đặc tính khuếch đại dòng điện.
Vậy là chúng ta đã cùng nhau bước qua bài viết tổng hợp kiến thức vật lý 11 chương dòng điện trong các môi trường. Các bạn cảm thấy chúng thật thú vị phải không nào?
Thời gian đi học của chúng ta thì có hạn nên đôi khi chúng ta sẽ vô tình lướt qua những kiến thức thú vị này bởi kiến thức của nhân loại là vô tận. Trải qua thời gian, kho báu vô tận ấy vẫn tiếp tục được rộng mở, trong đó có những kiến thức cực kỳ thú vị nhưng rất ít người có thể nắm được nhé.
Hẹn gặp lại mọi người vào các bài viết tổng hợp kiến thức vật lý 11 tiếp theo nha!
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.Morbi adipiscing gravdio, sit amet suscipit risus ultrices eu.Fusce viverra neque at purus laoreet consequa.Vivamus vulputate posuere nisl quis consequat.
Create an account
Sự điện li là quá trình phân ly các chất trong nước ra ion âm và ion dương [còn gọi là anion và cation], đây là nguyên nhân mà các dung dịch như muối, axit hay bazo có thể dẫn điện được.
Vậy sự điện li diễn ra như thế nào, chất điện li là gì? làm thế nào để phân biệt và xác định được chất điện li mạnh và chất điện li yếu? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
I. Sự điện li là gì?
Bạn đang xem: Sự điện li là gì, phân loại chất điện ly mạnh và chất điện li yếu – hoá 11 bài 1
1. Khái niệm sự điện li
– Định nghĩa: Sự điện li là quá trình phân li các chất trong nước ra ion. Những chất khi tan trong nước phân li ra ion được gọi là chất điện li.
– Chất điện li gồm có: axit, bazo và muối.
– A-rê-ni-ut qua thực nghiệm xác nhận rằng: Các dung dịch axit, bazo, muối dẫn điện được do trong dung dịch của chúng có các tiểu phân mang điện tích chuyển động tự do được gọi gọi là các ion. [ion gồm có ion âm hay còn gọi là anion, và ion dương gọi là cation].
– Còn các dung dịch như ancol etylic, đường saccarazơ, glixerol không dẫn điện vì trong dung dịch chúng không phân li ra các ion dương và ion âm.
2. Quá trình điện li diễn ra thế nào?
a] Cơ chế của quá trình điện li:
– Quá trình điện li xảy ra khi có sự tương tác giữa phân tử nước và phân tử các chất điện li dẫn đến sự phân li của các chất này trong nước.
– Phân tử H2O là phân tử có cực, liên kết O–H trong H2O là liên kết cộng hóa trị phân cực, cặp e dùng chung lệch về phía oxi, nên ở oxi có dư điện tích âm, còn ở hidro có dư điện tích dương.
– Khi hòa tan chất điện li vào nước, chất điện li có thể là hợp chất ion [ví dụ NaCl] hoặc hợp chất cộng hóa trị có cực, sẽ xảy ra sự tương tác giữa các phân tử nước với các phân tử chất điện li, phần mang điện tích âm [anion] của phân tử chất điện li sẽ hút phần mang điện tích dương của phân tử nước, ngược lại, phần mang điện tích dương [cation] sẽ hút phần mang điện tích âm của phân tử H2O. Quá trình tương tác này kết hợp với sự chuyển động không ngừng của các phân tử nước dẫn đến sự điện li các phân tử chất điện li thành các ion mang điện tích [+] và [-] trong nước.
– Các hợp chất ancol etylic, glixerol,… không phải là chất điện li do trong phân tử có liên kết phân cực nhưng rất yếu, nên dưới tác dụng của các phân tử nước chúng không thể phân li ra ion được.
b] Biểu diễn sự điện li
– Sự điện li được biểu diễn bằng phương trình điện li, ví dụ:
NaCl → Na+ + Cl–
HCl → H+ + Cl–
NaOH → Na+ + OH–
CH3COOH
II. Cách phân loại và xác định chất điện li mạnh, chất điện li yếu
1. Cách xác định chất điện li mạnh
– Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li ra ion.
– Chất điện li mạnh bao gồm: các axit mạnh HCl, HNO3, H2SO4,… các bazo mạnh như NaOH, KOH, Ba[OH]2, Ca[OH]2,… và hầu hết các muối của axit mạnh và bazơ mạnh như NaCl, KNO3, KCl, K2SO4,…
– Phương trình điện li của chất điện li mạnh: dùng dấu mũi tên 1 chiều chỉ chiều của quá trình điện li.
– Ví dụ 1: NaCl là chất điện li mạnh, nếu trong dung dịch có 100 phân tử NaCl hoà tan thì cả 100 phân tử đều phân li ra ion, ví dụ: NaCl → Na+ + Cl–
– Ví dụ 2: Trong dung dịch Na2SO4 0,1M, vì sự điện li của Na2SO4 là hoàn toàn nên dễ dàng tính được nồng độ các ion do Na2SO4 phân li ra tương ứng Na+ là 0,2M và SO42- là 0,1M theo phương trình phân li sau: Na2SO4 → 2Na+ + SO42-
2. Cách xác định chất điện li yếu
– Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử hòa tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch.
– Chất điện li yếu gồm các axit yếu như các axit hữu cơ CH3COOH, axit HClO, H2S, HF, HCN H2SO3,… và các bazo yếu như NH3 các Amin R-NH2, Bi[OH]3, Mg[OH]2,…
– Phương trình điện li của các chất điện li yếu: dùng dấu mũi tên 2 chiều
CH3COOH
Mg[OH]2
– Sự điện li của chất điện li yếu là quá trình thuận nghịch. Cân bằng điện li được thiết lập khi tốc độ phân li ra ion và tốc độ kết hợp các ion thành phân tử là bằng nhau. Cân bằng điện li là cân bằng động, cũng có hằng số cân bằng K và tuân theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê, giống như mọi cân bằng hóa học khác.
– Ảnh hưởng của sự pha loãng đến sự điện li: Khi pha loãng dung dịch, độ điện li của các chất điện li đều tăng. Do sự pha loãng khiến cho các ion [+] và [-] của chất điện li rời xa nhau hơn, ít có điều kiện va chạm vào nhau để tạo lại phân tử, đồng thời sự pha loãng không làm cản trở đến sự điện li của các phân tử.
III. Bài tập vận dụng sự điện li
* Bài 1 trang 7 sgk hoá 11: Các dung dịch axit như HCl, bazơ như NaOH và muối như NaCl dẫn điện được, còn các dung dịch như ancol etylic, saccarozơ, glixerol không dẫn điện được là do nguyên nhân gì?
* Lời giải bài 1 trang 7 sgk hoá 11:
– Trong dung dịch: các axit, các bazơ, các muối phân li ra các ion dương và ion âm chuyển động tự do nên dung dịch của chúng có khả năng dẫn điện. Ví dụ:
HCl → H+ + Cl–
NaOH → Na+ + OH–
NaCl → Na+ + Cl–
* Bài 2 trang 7 sgk hoá 11: Sự điện li, chất điện li là gì? Những loại chất nào là chất điện li? Thế nào là chất điện li mạnh, chất điện li yếu? Lấy thí dụ và viết phương trình điện li của chúng?
* Lời giải bài 2 trang 7 sgk hoá 11:
– Sự điện li là sự phân li thành các cation [ion dương] và anion [ion âm] của phân tử chất điện li khi tan trong nước.
– Chất điện li là những chất tan trong nước và tạo thành dung dịch dẫn được điện.
– Các chất là chất điện li như axit, các bazơ, các muối tan được trong nước.
– Chất điện li mạnh là những chất khi tan trong nước các phân tử hoà tan đều phân li ra ion.
– Ví dụ: H2SO4 → 2H+ + SO42-
KOH → K+ + OH–
Na2SO4 → 2Na+ + SO42-
– Chất điện li yếu là những chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử hoà tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch.
– Ví dụ: H2S
* Bài 3 trang 7 sgk hóa 11: Viết phương trình điện li của những chất sau:
a.] Các chất điện li mạnh: Ba[NO3]2 0.10 M; HNO3 0,020 M; KOH 0,010 M. Tính nồng độ mol của từng ion trong dung dịch.
b] Các chất điện li yếu HClO; HNO2.
* Lời giải bài 3 trang 7 sgk hóa 11:
a] Các chất điện li mạnh
Ba[NO3]2 → Ba2+ + 2NO3–
0,1M 0,1 0,2M
⇒ [Ba2+]=0,1M; [NO3–]=0,2M;
HNO3 → H+ + NO3–
0,02M 0,02M 0,02M
⇒ [H+]=0,02M; [NO3–]=0,02M;
KOH → K+ + OH–
0,01M 0,01M 0,01M
⇒ [K+]=0,01M; [OH–]=0,01M;
b] Các chất điện li yếu phân li không hoàn toàn nên phương trình điện li như sau:
HClO
HNO2
* Bài 4 trang 7 sgk hóa 11: Chọn câu trả lới đúng trong các câu sau đây. Dung dịch chất điện li dẫn được điện là do:
A. Sự dịch chuyển của các electron.
B. Sự dịch chuyển của các cation.
C. Sự dịch chuyển của các phân tử hoà tan.
D. Sự dịch chuyển của cả cation và anion.
* Lời giải bài 4 trang 7 sgk hóa 11:
– Đáp án: D. Sự dịch chuyển của cả cation và anion.
– Do khi hoà tan [trong nước] các phân tử chất điện li phân li ra thành các cation và anion.
* Bài 5 trang 7 sgk hóa 11: Chất nào sau đây không dẫn điện được?
A. KCl rắn, khan.
B. CaCl2 nóng chảy.
C. NaOH nóng chảy.
D. HBr hoà tan trong nước.
* Lời giải bài 5 trang 7 sgk hóa 11:
– Đáp án: A. KCl rắn, khan.
– Do KCl rắn, khan tồn tại dưới dạng mạng tinh thể ion, rất bền vững. Không phân li ra được ion dương và ion âm [di chuyển tự do] nên không có khả năng dẫn điện.
Hy vọng với bài viết về Sự điện li, phân loại chất điện ly mạnh và chất điện li yếu và bài tập ở trên hữu ích cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để HayHocHoi.Vn ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt.
|
¤ Các bài viết cùng chương 1: » Bài 6: Bài Thực Hành 1: Tính Axit-Bazơ. Phản Ứng Trao Đổi Ion Trong Dung Dịch Các Chất Điện Li ¤ Có thể bạn muốn xem: |
Đăng bởi: THPT Sóc Trăng
Chuyên mục: Giáo Dục