AP Chemistry

bình điện phânelectrolytic cell

electrolytic cellVietnamese: bình điện phân

Còn gọi:Also called: tế bào điện phân · electrolysis cell

Bình điện phân là thiết bị điện hóa dùng nguồn điện ngoài để cưỡng bức một phản ứng oxi hóa–khử không tự diễn biến xảy ra.An electrolytic cell is an electrochemical device that uses an external power source to drive a nonspontaneous oxidation–reduction reaction.

Trực giác: Giống như bơm nước ngược lên bể trên mái: nước không tự chảy lên, phải có máy bơm cắm điện thì mới lên được.Intuition: Think of pumping water up to a rooftop tank: the water will not flow uphill on its own, so you need a plugged-in pump to push it there.

Công thức chínhKey formula

m = \frac{M \cdot I \cdot t}{n \cdot F}

Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Bình điện phân là tế bào điện hóa nhận điện năng từ nguồn ngoài để thực hiện phản ứng oxi hóa–khử không tự diễn biến. Hai điện cực được nhúng trong muối nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li: khử xảy ra ở catot âm, oxi hóa ở anot dương.

Với phản ứng không tự diễn biến ở điều kiện chuẩn, $\Delta G^\circ>0$ và $E^\circ_{cell}<0$ . Lượng chất tạo thành phụ thuộc điện tích $q=It$ và số electron trao đổi.

An electrolytic cell is an electrochemical cell that absorbs electrical energy from an external source to carry out a nonspontaneous oxidation–reduction reaction. Two electrodes are immersed in a molten salt or an electrolyte solution: reduction occurs at the negative cathode, and oxidation occurs at the positive anode.

Because the reaction is nonspontaneous under standard conditions, $\Delta G^\circ>0$ and $E^\circ_{cell}<0$ . The amount of product formed depends on the charge passed, $q=It$ , and on the number of electrons transferred.

Ký hiệuNotation

E^\circ_{cell} < 0

\Delta G^\circ > 0

F = 96485\ \mathrm{C/mol}

q = It

E^\circ_{cell} < 0

\Delta G^\circ > 0

F = 96485\ \mathrm{C/mol}

q = It

Đơn vịUnitsĐiện thế: V; điện tích: C; dòng điện: APotential: V; charge: C; current: A

Giải nghĩa công thứcFormula breakdown1 công thức1 formula

m = \htmlClass{fp-2}{\frac{M \cdot \htmlClass{fp-0}{I \cdot t}}{\htmlClass{fp-1}{n \cdot F}}}

m = \htmlClass{fp-2}{\frac{M \cdot \htmlClass{fp-0}{I \cdot t}}{\htmlClass{fp-1}{n \cdot F}}}

Dùng để tính khối lượng chất tạo thành ở điện cực từ cường độ dòng, thời gian, khối lượng mol và số electron trao đổi.Used to find the mass of substance produced at an electrode from the current, the time, the molar mass, and the number of electrons transferred.

Trong đóWhere

m

khối lượng chất thu được ở điện cực — gmass of substance produced at the electrode — g

M

khối lượng mol của chất — g/molmolar mass of the substance — g/mol

I

cường độ dòng điện — Aelectric current — A

t

thời gian điện phân — selectrolysis time — s

n

số electron trao đổi trên mỗi ionnumber of electrons transferred per ion

F

hằng số Faraday — C/molFaraday constant — C/mol

Hay hiểu saiCommon misconceptions3 ý · 1 phút đọc3 points · 1 min read

Trong bình điện phân, anot dương là nơi oxi hóa.

Catot âm là nơi khử. Hãy xác định nửa phản ứng trước rồi mới gọi tên điện cực.

Cùng dòng điện và thời gian chưa chắc tạo cùng số mol kim loại.

Các bình nhận cùng số mol electron, nhưng mỗi ion cần số electron khác nhau. Phải dùng hệ số electron của nửa phản ứng.

Thế chuẩn âm không đồng nghĩa với tính sai.

Khi phản ứng đang xét không tự diễn biến ở điều kiện chuẩn, $E^\circ_{cell}<0$ cho biết cần nguồn điện ngoài.

In an electrolytic cell, oxidation occurs at the positive anode and reduction at the negative cathode.

Identify the half-reaction first, then name the electrode.

The same current and time do not guarantee the same number of moles of metal.

Cells in series receive the same moles of electrons, but different ions require different numbers of electrons, so you must use the electron coefficient from the half-reaction.

A negative standard cell potential does not mean you made a mistake.

For a reaction that is nonspontaneous under standard conditions, $E^\circ_{cell}<0$ simply signals that an external power source is required.

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

Trong bài mạ điện, hãy đổi từ điện tích đến mol electron trước khi tính khối lượng.

Tính $q=It$ , suy ra mol electron, chia cho hệ số electron rồi nhân khối lượng mol. Viết nửa phản ứng để xác định đúng hệ số.

Hãy ghi nhãn điện cực trước khi đọc sơ đồ bình điện phân.

Đánh dấu anot dương, catot âm và viết hai nửa phản ứng. Việc này giúp kiểm tra chiều electron và cân bằng số electron cho–nhận.

In electroplating problems, convert from charge to moles of electrons before finding mass.

Calculate $q=It$ , convert to moles of electrons, divide by the electron coefficient, then multiply by the molar mass; write the half-reaction to get that coefficient right.

Label the electrodes before interpreting an electrolytic cell diagram.

Mark the positive anode and negative cathode and write both half-reactions; this lets you check the direction of electron flow and balance electrons lost against electrons gained.

Tần suất trong đề AP ChemistryHow often it shows up on AP ChemistryThường xuyênVery common

Khái niệm này sinh ra từ đâuWhere the concept comes from1 phút đọc1 min read

1858 (tên gọi); thuật ngữ nền tảng có từ 1833–1834Michael FaradayThomas GrahamHenry WattsWilliam NicholsonAnthony Carlisle

Năm 1858, Thomas Graham và Henry Watts ghi nhận “electrolytic cell”, dựa trên thuật ngữ Faraday đặt năm 1833–1834 để mô tả sự phân hủy bằng điện.

In 1858, Thomas Graham and Henry Watts recorded the term "electrolytic cell," building on the vocabulary Faraday introduced in 1833–1834 to describe decomposition by electricity.

Vì sao mang đúng cái tên này? Phần "electrolytic" bắt nguồn từ điện phân (electrolysis), một từ Faraday ghép năm 1834 từ hai tiếng Hy Lạp: ἤλεκτρον nghĩa là "hổ phách" — thứ vật liệu gắn với các hiện tượng điện từ thế kỷ 17 — và λύσις nghĩa là "sự phân rã". Do đó, hiểu sát nghĩa gốc thì điện phân là "sự bẻ gãy bằng điện", đúng như việc dòng điện xé nước thành hydrogen và oxygen. Phần "cell" chỉ ngăn chứa, cái bình đựng chất điện li (electrolyte) cùng hai điện cực (electrode); tiếng Việt dịch thành "bình" nên ta có "bình điện phân". Điều đáng chú ý là cả bộ thuật ngữ này — chất điện li, ion, điện cực, cực âm (cathode), cực dương (anode) — đều được đặt ra khi cấu tạo nguyên tử còn chưa ai biết. Faraday và các cộng sự cố ý chọn những từ mô tả sự kiện quan sát được trong phòng thí nghiệm chứ không gắn với một lý thuyết cụ thể nào. Nhờ vậy, chúng sống sót qua mọi thay đổi của vật lý nguyên tử và vẫn nguyên vẹn trong hóa học hiện đại.

Nguồn đối chiếuSources

Thử nghiệm tương tácInteractive explorer

Đi một vòng theo dòng electron — oxi hoá ở cực nào, ai áp dấu cho nó

Kéo tham số, thấy khái niệm chuyển động — đăng nhập để mở.Drag the parameters and watch the concept move — sign in to open.

Tạo tài khoảnCreate an account

Bạn nắm chắc chưa?Check your understanding

Quiz câu thật từ ngân hàng đềReal exam questions from our question bank

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.A few real questions on exactly this concept, graded instantly with an explanation for every choice — the system remembers how well you know it.

Tạo tài khoảnCreate an account

Học tiếp từ đâyKeep learning

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termPin Galvani (Volta) và bình điện phânỨng dụng nhiệt động · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termĐiện phân và định luật FaradayỨng dụng nhiệt động · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termThế điện cực pin và năng lượng tự doỨng dụng nhiệt động · khoácourse AP Chemistry

Dẫn tớiLeads tođiện phânelectrolysis

Liên quanRelatedphản ứng oxi hóa–khửredox reaction điện cựcelectrodechất điện lielectrolyte (sắp có)(coming soon)hằng số FaradayFaraday’s constant (sắp có)(coming soon)

Mục tiêu và lộ trình unit ai cũng xem được — làm bài tập và lưu tiến độ thì cần đăng nhập.Anyone can view a unit's goals and roadmap — sign in to do the exercises and save your progress.

Hay nhầm vớiOften confused with

Thuật ngữTermKhác nhau ở đâuHow they differHay nhầm khiMixed up when

pin galvanigalvanic cell

Khác nhau ở đâuHow they differBình điện phân tiêu điện năng để ép phản ứng không tự phát xảy ra, còn pin galvani sinh ra điện từ phản ứng tự phát. Catot bình điện phân là cực âm, còn catot pin galvani là cực dương.

Hay nhầm khiMixed up whenKhi đề yêu cầu xác định dấu cực điện, chiều dòng electron, hoặc chiều phản ứng oxi hóa–khử

Cùng chủ đềSame topic

Nguồn tham khảoReferences

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 995–997.