Nội dung bài giảng
Thực hiện sự điện phân dung dịch \(CuS{O_4}\) với một điện cực bằng graphit và một điện cực bằng đồng.
Thí nghiệm 1: Người ta nối điện cực graphit với cực (+) và điện cực đồng với cực ( - ) của nguồn điện.
Thí nghiệm 2: đảo lại, người ta nối điện cực graphit với cực ( - ) và điện cực đồng với cực (+) của nguồn điện .
a. Hãy mô tả hiện tượng quan sát được và cho biết phản ứng xảy ra ở mỗi điện cực trong các thí nghiệm trên
b. Hãy so sánh độ pH của dung dịch trong 2 thí nghiệm trên.
c. Hãy so sánh nồng độ ion \(C{u^{2 + }}\) trong dung dịch sau 2 thí nghiệm.
Giải:
a. \(CuS{O_4} \to C{u^{2 + }} + S{O_4}^{2 - }\)
Hiện tượng thí nghiệm 1: Graphit là anot (cực +), Cu là catot ( cực -)
Ở anot có bọt khí \({O_2}\) thoát ra; ở catot có Cu bám lên, màu xanh của dung dịch nhạt dần.
Catot ( - ): \(C{u^{2 + }},{H_2}O\)
\(C{u^{2 + }} + 2e \to Cu.\)
\(anot( + ):S{O_4}^{2 - },{H_2}O\)
\({H_2}O -2e\to 2{H^ + } + {1 \over 2}{O_2} \)
Phương trình điện phân:
\(CuS{O_4} + {H_2}O\buildrel {đpdd} \over
\longrightarrow Cu + {1 \over 2}{O_2} + {H_2}S{O_4}\)
Hiện tượng thí nghiệm 2:
Cực \(Cu\) (anot) bị tan, cực graphit (catot) có \(Cu\) bám lên, màu xanh của dung dịch không đổi.
Catot ( - ): \(C{u^{2 + }},{H_2}O\)
\(C{u^{2 + }} + 2e \to Cu.\)
\(anot( + ):S{O_4}^{2 - },{H_2}O\)
\(Cu \to C{u^{2 + }} + 2e\)
Phương trình điện phân:
\(Cu_{anot} + C{u^{2 + }}_{dd}\buildrel {dp{\rm{dd}}} \over
\longrightarrow C{u^{2 + }}_{dd} + Cu_{catot}\)
b. Thí nghiệm 1: pH giảm ( nồng độ \({H^ + }\) tăng)
Thí nghiệm 2: pH không đổi
c. Thí nghiệm 1: Nồng độ \(C{u^{2 + }}\) sau điện phân giảm.
Thí nghiệm 2: Nồng độ \(C{u^{2 + }}\) không thay đổi trong quá trình điện phân.