Tiêu đề CHƯƠNG 5 PIN ĐIỆN VÀ ĐIỆN PHÂN-GV.pdf ✅

3 KIẾN THỨC CẦN NHỚ 2. Ý nghĩa của thế điện cực chuẩn a. So sánh tính khử, tính oxi hóa giữa các cặp oxi hóa – khử - Nếu - Các cặp oxi hóa – khử được xếp thành một dãy theo chiều tăng dần thế điện cực chuẩn gọi là dãy điện hóa của kim loại: b. Dự đoán chiều phản ứng giữa hai cặp oxi hóa – khử (quy tắc alpha) III. Pin điện hóa 1. Phản ứng oxi hóa – khử và dòng điện - Phản ứng oxi hóa – khử luôn kèm theo sự chuyển dịch electron từ chất khử sang chất oxi hóa. Nếu các quá trình oxi hóa, quá trình khử xảy ra trên hai điện cực và electron được truyền từ chất khử sang chất oxi hóa gián tiếp qua dây dẫn thì năng lượng của phản ứng hóa học sẽ chuyển thành năng lượng điện. 2. Pin Galvani (a) Cấu tạo - Một pin Galvani gồm hai cặp oxi hóa – khử khác nhau và thường có cấu tạo như hình bên. - Pin Galvani Zn – Cu gồm hai điện cực Zn và Cu: Hai thanh kim loại nối với nhau bằng dây dẫn qua vôn kế, hai dung dịch nối với nhau qua cầu muối. (b) Nguyên tắc hoạt động - Dựa trên phản ứng oxi hóa – khử tự diễn biến, trong đó electron chuyển từ cực âm sang cực dương thông qua một dây dẫn điện. - Phản ứng hóa học diễn ra trong pin kèm theo sự giải phóng năng lượng dưới dạng điện năng. Pin Galvani Zn - Cu Anode (-) (Zn) Cathode (+) (Cu) - Anode: cực âm, chứa kim loại mạnh hơn, xảy ra quá trình oxi hóa. - Quá trình oxi hóa: Zn → Zn2+ + 2e - Cathode: cực dương, chứa kim loại yếu hơn, xảy ra quá trình khử. - Quá trình khử: Cu2+ + 2e → Cu - Phản ứng diễn ra trong pin: Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s) - Trong quá trình pin hoạt động, cầu muối cho phép các ion di chuyển qua, do đó vừa đóng kín mạch điện, vừa trung hòa điện của mỗi dung dịch. (c) Sức điện động của pin điện hóa - Sức điện động chuẩn của pin điện hóa:
4 KIẾN THỨC CẦN NHỚ 3. Lắp ráp một pin đơn giản ♦ Chuẩn bị - Hóa chất: Các thanh kim loại: Zn, Cu, Fe; quả chanh, quả cam, củ khoai tây, ... - Dụng cụ: Dây điện có sẵn kẹp cá sấu hai đầu, vôn kế. ♦ Tiến hành - Chọn hai điện cực là hai kim loại khác nhau. VD: Thanh kẽm và thanh đồng. - Cắm hai thanh kim loại vào quả chanh. - Nối cực âm của vôn kế với thanh kẽm và cực dương của vôn kế với thanh đồng. ♦ Yêu cầu: Đo sức điện động của pin đã lắp theo mô hình trên. ♦ Chú ý: Không để hai thanh kim loại tiếp xúc với nhau. IV. Một số loại pin khác Acquy chì Pin nhiên liệu Pin Mặt Trời Đặc điểm - Acquy được sử dụng phổ biến trong các phương tiện giao thông, thiết bị lưu, phát điện. - Có thể tái sử dụng nhiều lần bằng cách sạc điện. - Là loại pin biến đổi trực tiếp hóa năng thành điện năng nhờ quá trình oxi hóa gián tiếp nhiên liệu (hydrogen, ethanol, ...) bằng chất oxi hóa (thường là oxygen). - Là loại pin biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng gồm nhiều tấm vật liệu bán dẫn (phổ biến là silicon) được ghép nối với nhau. Ƣu điểm - Dễ sản xuất, giá thành thấp. - Hoạt động ổn định. - Dễ thu hồi sulfuric acid và chì để tái chế. - Điều chỉnh được cường độ dòng điện nhờ thay đổi tốc độ dòng nhiên liệu. - Hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao, lượng chất phát thải ít và dễ kiểm soát. - Là nguồn năng lượng sạch, không phát thải khí gây ô nhiễm môi trường. - Tận dụng được năng lượng vô tận của Mặt Trời. Nhƣợc điểm - Nặng, tuổi thọ thấp (khoảng 1 năm). - Gây ô nhiễm môi trường và ngộ độc chì ở các làng nghề tái chế acquy cũ. - Giá thành cao. - Sản xuất khá phức tạp, giá thành cao. - Cần nhiều ánh nắng nên phụ thuộc vào khí hậu, thời tiết. - Các tấm pin Mặt Trời hết hạn sử dụng có nguy cơ gây ra ô nhiễm môi trường.