Tiêu đề Bài 15. Thế điện cực chuẩn và nguồn điện hóa học - GV.docx ✅

KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 5. PIN ĐIỆN VÀ ĐIỆN PHÂN 2 Bán phản ứng Cặp oxi hoá - khử Bán phản ứng Cặp oxi hoá - khử Na + + 1e ⇌ Na ? ? 2H + /H 2 ? Al 3+ /Al Ag + + 1 e ⇌ Ag ? Fe 2+ + 2e ⇌ Fe ? ? Au 3+ /Au Đáp án: Bán phản ứng Cặp oxi hoá - khử Bán phản ứng Cặp oxi hoá - khử Na + + 1e ⇌ Na Na + /Na 2H + + 2e ⇌H 2 2H + /H 2 Al 3+ + 3e ⇌Al Al 3+ /Al Ag + + 1 e ⇌ Ag Ag + /Ag Fe 2+ + 2e ⇌ Fe Fe 2+ /Fe Au 3+ + 3e ⇌ Au Au 3+ /Au Ví dụ 3. Cho đinh sắt (iron) tác dụng với dung dịch hydrochloric acid, thu được muối iron(ll) chloride và khí hydrogen. a. Phương trình hoá học của phản ứng ở dạng ion thu gọn là Fe(s) + 2Cl – (aq)  FeCl 2 (aq). b. Trong phản ứng trên chất khử là Fe, chất oxi hóa là H 2 . c. Cặp oxi hóa - khử của kim loại trong phản ứng trên là Fe 2+ /Fe. d. Cặp oxi hóa - khử của phi kim trong phản ứng trên là H 2 /H + . Trong mỗi ý a), b), c), d) trả lời đúng hoặc sai Đáp án: Phương trình hoá học của phản ứng ở dạng ion thu gọn: Fe + 2H +  → Fe 2+  + H 2 . Các cặp oxi hoá – khử trong phản ứng trên: Fe 2+ /Fe, 2H + /H 2 . Chất khử là Fe, chất oxi hóa là HCl. a. S. b. S. c. Đ. d. S. Ví dụ 4. Cho hai phản ứng sau: Zn(s) + Cu 2+ (aq)  Zn 2+ (aq) + Cu(s) Cu(s) + 2Ag + (aq)  Cu 2+ (aq) + 2Ag(s) Số cặp oxi hoá – khử trong hai phản ứng trên là A. 2. B. 4. C. 3. D. 5. Đáp án: Zn 2+ /Zn, Cu 2+ /Cu, Ag + /Ag. Ví dụ 5. Kí hiệu nào sau đây không đúng với cặp oxi hoá – khử? A. 2Cl – /Cl 2 . B. MnO 2 /Mn 2+ . C. Fe 3+ /Fe 2+ . D. Na + /Na. Đáp án: Cặp oxi hóa – khử: Cl 2 /2Cl – . 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 Zn 2+ /Zn, thiết lập được điện cực kẽm bằng cách cho thanh Zn tiếp xúc trực tiếp với dung dịch muối chứa ion Zn 2+ (Hình 15.3 a). Tương tự, đối với cặp Cu 2+ /Cu cũng thiết lập được điện cực đồng như Hình 15.3 b. Tại ranh giới giữa kim loại và dung dịch chất điện li của mỗi điện cực tồn tại cân bằng:
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 5. PIN ĐIỆN VÀ ĐIỆN PHÂN 3 Zn 2+ + 2e ⇌ Zn; Cu 2+ + 2e ⇌ Cu Điện cực kim loại có nồng độ ion kim loại bằng 1 M và nhiệt độ thường được chọn là 25 °C (298 K) được gọi là điện cực ở điều kiện chuẩn. Điện cực hydrogen chuẩn Điện cực hydrogen chuẩn gồm một lá Pt (hấp phụ bão hoà khí hydrogen với áp suất 1 bar), nhúng trong dung dịch acid có nồng độ ion H + bằng 1 M. Tại ranh giới giữa lá Pt (có hấp phụ H 2 ) và dung dịch chất điện li tồn tại cân bằng: 2H + + 2e ⇌ H 2 . 2. Thế điện cực chuẩn: Mỗi điện cực ở điều kiện chuẩn có một đại lượng đặc trưng về điện thế, gọi là thế điện cực chuẩn. Thế điện cực chuẩn gắn liền với cặp oxi hoá - khử tương ứng nên thường được kí hiệu là E° oxi hoá/khử và thường có đơn vị là volt (vôn). Thực nghiệm không đo được giá trị tuyệt đối của thế điện cực chuẩn nhưng đo được sự chênh lệch điện thế giữa hai điện cực ở điều kiện chuẩn. Do vậy, bằng cách quy ước thế điện cực chuẩn của hydrogen bằng 0: 2H + + 2e ⇌ H 2 2o 2H/HE 0 V Từ đó, thế điện cực chuẩn của một điện cực khác được xác định bằng thực nghiệm trên cơ sở đo sự chênh lệch điện thế giữa điện cực đó với điện cực hydrogen chuẩn. Ví dụ: Zn 2+ + 2e ⇌ Zn 2o Zn/ZnE0,762 V Cu 2+ + 2e ⇌ Cu 2o Cu/CuE0,340 V