Màng ngăn giữa hai điện cực có cản H+ bơi lọt qua không?
Màng ngăn, mặc dầu có chữ NGĂN, nhưng nó hổng được ngăn cản các ION chạy nhảy; mà chỉ ngăn các chất SẢN PHẨM hình thành sau điện phân tách biệt nhau – giúp chặn ngăn phản ứng phụ không mong muốn.
Màng ngăn vì thế đôi khi bị hiểu lầm, để rồi ngồi chế ra bài toán hóa …. !!!
👨🔬 Câu hỏi của Con Chim Non_ngày 26/02/2023
ad ơi cho e hỏi là trong quá trình điện phân Cu(NO3)2 phải có vách ngăn để tránh H+ qua bên catot kết hợp với ion NO3– tác dụng với Cu nhỉ
Trong bài viết “Điện phân nóng chảy, Điện phân dung dịch”
Mến chào Con Chim Non,
Câu hỏi rất hay; Tên người hỏi cũng hay luôn …!!!
🎁 Trong bài ACID BASE LÀ CHẤT GÌ?, mình đọc kỹ sẽ biết rằng ION H+ LÀ HẠT PROTON. Mình đã biết hạt proton nằm trong hạt nhân nguyên tử; mà hạt nhân nguyên tử rất bé, vậy nên… kích thước hạt proton còn bé hơn rất nhiều (mình hỏi bác google sẽ thấy rất nhiều bài viết-nên đọc các bài của nước ngoài). Nói tóm lại, H+ là ion nhỏ nhất trong tất cả các ion.
🤔 Vậy mình phải CHẾ RA 1 CÁI MÀNG NGĂN giống như 1 TẤM LƯỚI CÁ; nhưng KÍCH THƯỚC CỦA MỖI Ô phải BÉ HƠN KÍCH THƯỚC CỦA H+ (HẠT PROTON) để mà …H+ không thể nào chui tọt qua lỗ của tấm lưới đó để chạy đi chỗ khác!.
Tham khảo vài trang Hóa học, thấy họ viết:
- H+ có đường kính khoảng 0.0016 pico-meters
- 1 pico-meter = 1 một phần tỷ milimet. Nói cách khác, bé lấy 1 milimet chia thành 1 tỷ phần bằng nhau; độ dài đó chính là 1 pico-met.
- vậy mà đường kính của ion H+ chưa tới 1 pico-met nữa; tiếp tục lấy 1 pico-met chia ra thành 10.000 (10 ngàn) đoạn bằng nhau; độ dài của 16 đoạn đó mới là độ lớn của ion H+…!!!
Và vì vậy…. ; tất cả ô của tấm lưới màng ngăn phải nhỏ hơn 0.0016 pico-meters. Mình nghĩ xem điều này có khả thi không nhỉ?
Tuy nhiên, có thể mình cũng lí luận tiếp: ion hydrogen do mang điện dương nên người ta nói H+ không thể tồn tại trần trụi trong dung dịch nước; mà nó sẽ hút phần mang điện âm (Oxygen) của phân tử H2O; (thường ghi là H+ + H2O ⇄ H3O+); nhà Hóa học gọi đây là sự hydrat hóa.
Vậy ion H+ lúc này do dính thêm H2O nên sẽ có đường kính bự hơn (nghĩa là mình có thể chế kích thước ô màng ngăn to hơn xíu; là bao nhiêu…??? cũng khó để chắc chắn). Tuy nhiên liên kết H+ với H2O là yếu; vậy nó chạy loanh quanh… rồi rớt H2O ra, quay về H+ thì sao?
😓 Thật khó để con người tạo ra cái màng ngăn như thế; mà nếu có – sẽ mất rất nhiều tiền của để làm. Nếu làm ra được thì mình sẽ làm gì? Mục đích đưa vào sản xuất gì đó… thì người ta sẽ tìm cách khắc phục vừa đơn giản, vừa tiết kiệm phải không nào?
***ĐẶC BIỆT: ion H+ là BÉ NHẤT trong tất cả các ion; vậy nếu H+ không chui qua được, thì tất cả các ion còn lại đều bị MẮC KẸT ở hai bên, không thể di chuyển qua lại. Điều này dẫn đến kết quả là QUÁ TRÌNH ĐIỆN PHÂN DỪNG LẠI LẬP TỨC. Vì muốn điện phân được thì dung dịch phải dẫn điện được – tức các ion phải di chuyển được giữa hai điện cực. Điện phân dừng lại thì bài toán kết thúc!!!!. Mình cũng suy nghĩ thêm: đến cả các phân tử H2O cũng bị kẹt mỗi bên điện cực luôn – hổng biết làm sao nữa?
Vậy màng ngăn – mặc dầu có chữ NGĂN; nhưng vẫn phải đảm bảo các ion đi qua đi lại được – không bị ngăn cản. Màng ngăn có mục đích giữ cho các chất SẢN PHẨM hình thành trong quá trình điện phân tách biệt với nhau để ngăn chặn các phản ứng phụ không mong muốn.
📒 Trong chương trình, mình thấy câu ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH CÓ MÀNG NGĂN xuất hiện khi ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH NaCl nhằm NGĂN PHÂN TỬ KHÍ Cl2 CHẠY QUA GẶP NaOH – phản ứng tạo nước Javen!. Màng ngăn đây có tác dụng… bởi vì phân tử khí Cl2 to bự hơn ion H+ rất nhiều, nên Cl2 không thể chui tọt qua màng ngăn con người đã chế tạo được; mặt khác… do là chất khí, nên Cl2 có khuynh hướng trồi lên khỏi mặt nước – hơn là đi tìm cái màng ngăn để chui qua! (màng ngăn này thế nào T cũng chưa bao giờ biết luôn. Mình phải tìm hỏi kĩ sư chế tạo trong nhà máy sản xuất mới hiểu được!).
🫑 Thấy Hóa Việt nam mình chế thế này: Điện phân có màng ngăn dung dịch chứa HCl, Cu(NO3)2 và NaCl … Nếu vậy thì mục đích màng ngăn là cản Cl2 chạy tùm lum!, còn ion H+ thì thua, nó vẫn chạy loanh quanh và cùng với với NO3– để phản ứng với Cu (khẳng định có phản ứng và phản ứng với lượng xác định là do các nhà Toán-Hóa bịa ra để thí sinh có cái để làm, còn thực tế cũng chả biết thế nào… ???).
***Còn nếu thấy bài chế màng ngăn để cản H+ thì có lẽ… trí tưởng tượng tuyệt vời.
***Lại nhắc lại, Hóa là môn Khoa học Tự nhiên, bất cứ gì mình dùng trí tưởng tượng của mình để áp đặt có thể sẽ không đúng thực tiễn; chỉ dùng để đánh đố, để chế các bài toán hóa làm khổ nhau thôi!
🌞 Mến chúc Con Chim Non luôn mơn mởn khỏe đẹp và kiên trì với môn Hóa !.
Còn bây giờ, hãy xem bài hát Cá Vàng Bơi và vài ý tưởng “tào lao” bên dưới !!!
Cá vàng bơi trong bể nước… ngoi lên… lặn xuống, cá vàng múa tung tăng…
- Nếu muốn cá vàng ăn con bọ gậy (con loăng quăng); thì mình không được dựng vách ngăn giữa chúng. Điều này cũng xảy ra khi người ta điện phân dung dịch NaCl với mục đích sản xuất nước Javen. Vì không có màng ngăn nên sản phẩm hình thành ở hai điện cực là NaOH và Cl2 tiếp xúc để phản ứng tạo nước Javen (2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O).
- Còn nếu dựng màng ngăn giữa hai điện cực, thì chúng mình sẽ thu được sản phẩm NaOH, Cl2 riêng biệt.
Còn điều gì cần thì cứ viết lên đây nha.
Toan từ W3chem.com,
Trân trọng.
🌳🍎🍋🍒🫐🐦🍀🌿🐿
Viết bởi Đỗ Trọng Toan từ W3chem.com
Mình là người tự thực hiện toàn bộ dự án này – bao gồm xây dựng trang web, viết nội dung, tìm tài liệu tham khảo, trả lời câu hỏi bạn gởi về. Vui lòng xem xét QUYÊN GÓP để hỗ trợ W3chem CHỈ BẰNG CÁCH CHIA SẺ BÀI VIẾT NÀY LÊN MẠNG XÃ HỘI; bởi vì trong tương lai, bạn sẽ cho mình nhiều thời gian để làm việc trên W3chem, cũng có nghĩa bạn nhận thêm nhiều nội dung mới nhanh hơn tại đây.😍 🥰 😘
