Title CHỦ ĐỀ 1 THẾ ĐIỆN CỰC VÀ NGUỒN ĐIỆN HOÁ HỌC-HS.pdf ✅

1 CHỦ ĐỀ 1: THẾ ĐIỆN CỰC VÀ NGUỒN ĐIỆN HOÁ HỌC A. HỆ THỐNG LÝ THUYẾT I. CẶP OXI HOÁ – KHỬ Dạng oxi hoá và dạng khử tương ứng của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hoá - khử của kim loại. Ví dụ: Al3+/Al; Zn2+/Zn; Cu2+/Cu. Tổng quát, dạng oxi hoá (Mn+) và dạng khử (M) của cùng một kim loại tạo nên cặp oxi hoá - khử M n+/M, giữa chúng có mối quan hệ: M n+ + ne M dạng oxi hoá dạng khử Trong cặp oxi hoá - khử của kim loại, dạng oxi hoá và dạng khử có thể tồn tại ở dạng ion đơn nguyên tử, ion đa nguyên tử hoặc dạng phân tử, ví dụ: Fe3+/Fe2+; [Ag(NH3)2] + /Ag; AgCl/Ag;... Các nguyên tố phi kim cũng có các cặp oxi hoá - khử tương ứng, ví dụ: 2H+ /H2; Cl2/Cl- ;... II. THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN 1.Điện cực: Ứng với mỗi cặp oxi hoá - khử có thể thiết lập một điện cực, tại đó tồn tại cân bằng giữa dạng oxi hoá và dạng khử. Ví dụ: - Đối với cặp Zn2+/Zn, thiết lập được điện cực kẽm bằng cách cho thanh Zn tiếp xúc trực tiếp với dung dịch muối chứa ion Zn2+ (Hình a). - Tương tự, đối với cặp Cu2+/Cu cũng thiết lập được điện cực đồng như hình b. - Tại ranh giới giữa kim loại và dung dịch chất điện li của mỗi điện cực tồn tại cân bằng: Zn2+ + 2e ⇌ Zn; Cu2+ + 2e ⇌ Cu 2. Thế điện cực chuẩn Thế điện cực của cặp oxi hoá - khử của kim loại trong điều kiện chuẩn (nồng độ ion kim loại trong dung dịch là 1 M, nhiệt độ 25°C) được gọi là thế điện cực chuẩn của kim loại (hay thế khử chuẩn của kim loại), kí hiệu là E°oxi hoá/khử và thường có đơn vị là volt (vôn). Giá trị thế điện cực chuẩn càng nhỏ thì dạng khử có tính khử càng mạnh (kim loại càng mạnh) , dạng oxi hoá có tính oxi hoá càng yếu. Giá trị thế điện cực chuẩn càng lớn thì dạng khử có tính khử càng yếu (kim loại càng yếu) , dạng oxi hoá có tính oxi hoá càng mạnh.
2 Giá trị thế điện cực chuẩn của một số cặp oxi - hoá khử

4 2Ag+ (aq) + Cu(s)  Cu2+(aq) + 2Ag(s) . 2AgNO3 + Cu  Cu(NO3)2 + 2Ag . Cu + AgNO3 c) Tính sức điện động của pin điện hóa tạo bởi hai cặp oxi hóa – khử. Sức điện động chuẩn của pin điện hoá ( o pin E ) có giá trị bằng hiệu số của thế điện cực chuẩn của cực dương (giá trị thế điện cực lớn hơn) và thế điện cực chuẩn của cực âm (giá trị thế điện cực nhỏ hơn). o Epin = o E(+) (lớn) - ( ) o E  (nhỏ) III. PIN ĐIỆN HÓA 1. Phản ứng oxi hóa - khử và dòng điện Ví dụ: Xét phản ứng oxi hoá - khử: Thí nghiệm 1: nhúng thanh Zn vào dung dịch CuSO4 thấy xuất hiện kim loại đồng màu đỏ bám trên bề mặt thanh kẽm => không có dòng điện. Nhúng thanh Zn vào dung dịch CuSO4 Thí nghiệm 2: Lắp hệ điện hoá gồm hai điện cực Zn2+/Zn và Cu2+/Cu, thấy bóng đèn sáng => có dòng điện Nhúng thanh Zn vào dung dịch ZnSO4 và thanh Cu vào dung dịch CuSO4 2. Pin Galvani Pin Galvani Zn-Cu gồm điện cực kẽm và điện cực đồng : hai dung dịch nối với nhau bởi một cầu muối (thường chứa dung dịch KC1 bão hoà), hai thanh kim loại nối với nhau bằng dây dẫn, lắp một vôn kế để đo hiệu điện thế. Như hình bên dưới. xảy ra trên bề mặt của một thanh kim loại xảy ra trên hai điện cực khác nhau nối qua dây dẫn. Phản ứng oxi hoá - khử (e chất khử  chất oxi hóa). có dòng điện. không có điện.