Đăng Nhập      Đăng ký Quên mật khẩu
PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH HÓA HỌC
Câu Hỏi Thường Gặp
Cài Đặt Phần Mềm Hỗ Trợ
Giới Thiệu Gói Bài Học
Hướng Dẫn Học Viên
Thông Tin Người Dùng
Họ tên: Khách viếng thăm
Nickname: guest
Trường: N/A
Quận (huyện): N/A
Tỉnh (Thành phố): N/A
Ngày tham gia: 12/15/2017 11:10:19 AM
Dịch Vụ Hỗ Trợ
Thông Tin về Cadasa
Giới thiệu Phương pháp giải nhanh Hóa Học
Bạn cần đăng nhập hệ thống để học hết bài học.
Lệ phí : 6.000 Đồng
C6. Phản ứng oxi hóa khử
Bài 11. Dãy điện hóa của KL
Số phần: 4 phần
Số lần xem tối đa: 6 lần/phần
bai giang chuyen de hoa
Đánh giá bài giảng:

Bài 11: DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI

Nội dung:                                    

- Từ dãy thế điện hóa của kim loại ta tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của bình điện phân

và pin điện hóa.

- Hiện tượng xảy ra trong pin điện hóa.

- Thế điện cực chuẩn của kim loại.

-  Dãy thế điện cực chuẩn của kim loại.

- Ý nghĩa của dãy thế điện cực chuẩn của kim loại

+ Trong pin điện hoá, cực dương luôn luôn là kim loại có tính khử yếu hơn nên không bị ăn mòn, còn cực âm của pin là kim loại có tính khử mạnh hơn nên bị ăn mòn.

+ Còn trong bình điện phân thì ngược lại, cực dương của bình bị ăn mòn, còn tại cực âm được bồi đp thêm. Như thế, nên chăng ở phần pin điện hoá ta chỉ dùng thuật ngữ cực dương và cực âm không cần phải nói thêm qui ưc catot và anot làm cho vấn đ trở nên rắc rối phức tạp.

+ Để giải những bài tập thuộc các kiến thức này ta chỉ xem lại bài: Kim loại khử cation kim loại khác trong dung dịch muối.


Bài 11: DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI

Pin điện hóa:
Trước hết ta cần nhấn mạnh rằng:        
-   Catot là nơi xảy ra bán phản
ứng khử anot là nơi xảy ra bán phản ứng oxi hóa.     
-   Nguyên tắ
c hoạt đng của bình điện phân và pin điện hoá đu dựa vào các bán phản ứng oxi hoá xảy ra trên bề mặt anot và bán phản ứng khử oxi xảy ra trên bề mặt catot. Nhưng hai thiết bị này làm hai nhiệm vụ ngưc nhau:
     +
Bình điện phân có nhiệm vụ biếnng lượng điện thành năng lượng hóa học để phân tích hoá chất.
    
+ Pin điện hoá có nhiệm vụ biếnng lượng hóa học thành điện năng tức là tạo ra dòng điện.
1. Hiện tượng xảy ra trong pin điện hóa
a. Thí nghiệm:
Nhúng lá kẽm (Zn) vào dung dịch (Zn2++ SO42-) 1M và lá đng (Cu) vào dung dịch (Cu2++ SO42-) 1M. Nối hai lá vào hai cực của một Vôn kế rất nhạy. Nối hai dung dịch bằng một ống hình chữ U đng dung dịch NH4NO3 hay Na2SO4 gọi là cầu muối; ta thấy kim vôn kế blệch chỉ số 1,1 vôn chứng tỏ mạch ngoài đã có một dòng điện chạy từ cực Cu

(cực ơng) sang cực Zn (cực âm). Như thế mỗi điện cực đã có một điện thế nhất định và điện thế của hai điện cực đã chênh lệh nhau mộ lượng là 1,1 vôn. Ta gọi hiệu đin thế giữa hai điện cực là Epin  = E(+)  - E(-)  = 1,1 vôn là suất điện đng của pin điện hóa.
Vì nồng đ
mol/lít của hai dung dịch đu bằng 1M và ở nhiệt đ 25o C nên theo qui ưc ta gọi 1,1 vôn là suất điện đng chuẩn Eopin của pin điện hoá Cu - Zn và ta viết
                         
Eopin =  Eo(Cu2+/Cu)  - Eo (Zn2+ /Zn) = 1,1 vôn.
b. chế tạo dòng điện trong pin điện hoá:
lá kẽm Zn xảy ra bán phản ứng oxi hoá Zn thành Zn2+ tan vào dung dịch:
                          Zn - 2e → Zn2+
Zn bị
ăn mòn các electron do Zn phóng ra sẽ theo dây dẫn chạy về bên lá Cu, tại đây xảy ra bán phản ứng khử Cu2+ thành Cu bám lên lá Cu:
                         
Cu2+  +  2e     Cu↓
Cu được bồ
i đp thêm, ta có thể ghép hai bán phản ứng oxi hoá và khử oxi thành một phản ứng oxi hoá khử như sau:
                     
Zn  +  Cu2+ → Zn2+  + Cu (1)
Chính sự
chuyển đng thành dòng của các electron đi từ cực Zn sang cực Cu đã tạo ra dòng điện trong dây dẫn. Nhưng ta qui ước rằng dòng điện ở mạch ngoài là ngưc dòng với dòng electron tự do tức là dòng điện có chiều từ cực dương (Cu) sang cực âm (Zn) Vậy trong pin điện hoá thì cực âm (Zn) của pin bị ăn mòn còn cực dương (Cu) được bồi đắp thêm. Nc lại, với bình điện phân thì cực dương bị ăn mòn, cực âm được bồi đắp thêm. Trong cầu muối thì các cation Na+ di chuyển sang dung dịch CuSO4, anion SO4 2-di chuyển sang dung dịch ZnSO4 làm cân bằng điện tích nên hai dung dịch luôn luôn trung hoà điện tích.
Theo (1) ta thấ
y trong pin điện hóa Zn-Cu đã xảy ra phản ứng oxi hoá - khử theo chiều Cu2+ là chất oxi hoá mạnh hơn đã oxi hoá Zn là chất khử mạnh hơn sinh ra chất khử yếu hơn  là Cu và chất oxi hoá yếu hơn là Zn2+.
2. Thế điện cực chuẩn của kim loại
a. Thế điện cực chuẩn của cặp H+/H:
Ta nhớ lại rằng: muốn xác định thế ng do trọng lực của một vật thì phải qui ưc một mặt phẳng nằm ngang có thế ng bằng 0.
Thí dụ: Nếu ta qui ưc mặt đt có thế ng bằng 0. Khi một vật trên so với mặt đt có thế ng dương, khi vật i mặt đt thì có thế ng âm. Như thế một vật A trọng lượng Mg ở cách mặt đt một đ cao h thì thế ng do trọng lực của vật so với mặt đt sẽ là: Ep = Mg.h.
Khi vậ
t di chuyển xuống vị trí có đ cao h’ < h thì thế ng của vật đ cao h’ là  E’p = Mgh’ và hiệu số thế ng của vật là ∆Ep = Mg(h - h’) = Mg∆h.
b. Thế điện cực chuẩn của của cặp Mn+/M,
ngưi ta qui ước thế điện cực chuẩn H+/H với [H+] = 1M và ở mọi nhiệt đ là:
         EoH+/H = 0,00 vôn
.
Với qui ư
c như  trên ta có: Thế điện cực chuẩn của cặp Mn+/M của một kim loại chính là hiệu điện thế hay suất điện đng chuẩn của cặp Mn+/M so với thế điện cực chuẩn H+/H.
Trong pin điện hoá với cực âm là kim loại Zn đứng trước H cực dư
ơng là H vì mạch ngoài dòng điện chạy từ cực H (dương) sang cực Zn (âm). Kết quả thí nghiệm đo được suất điện đng chuẩn của pin là Eopin = EoH+/H - EoZn2+/Zn = 0,76 vôn.
Vì EoH+/H = 0,00 vôn nên thế
điện cực chuẩn của cặp Zn2+/Zn = EoZn2+/Zn  = - 0,76 vôn. 
Bán phản ứng oxi hoá xả
y ra ở cực âm của pin:             Zn -   2e → Zn2+
Bán phản ứng khử
xảy ra tại cực dương của pin:           2H+ + 2e → H2
Gộ
p hai bán phản ứng trên ta có phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong pin điện hóa là:     
                            
Zn  +  2H+      Zn2+  +  H2

Thí dụ : Xác định thế điện cực chuẩn của cặp Ag+/Ag Ta phải lậ một pin điện hóa H2 - Ag
Thí nghiệ
m cho thấy, ở mạch ngoài dòng điện chạy từ cực Ag (dương) sang cực âm (H2) và ta đo được suất điện đng của pin = 0,8 von.
thế điện cực chuẩn của cặp Ag+/Ag = 0,80 von.
Bán phản ứng oxi hoá xả
y ra ở cực âm:           H2   -    2e      2H+
Bán phản ứng khử
xảy ra ở cực dương:         2Ag+  +   2e    → 2Ag
Gộ
p hai bán phản ứng oxi hóa  và khử oxi ta được phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong pin điện hóa H2 - Ag như sau:                       
                           2Ag+  +  H2  2H+   +   2Ag↓

3. Dãy thế điện cực chuẩn của kim loại
Dãy thế điện cực chuẩn của kim loại chính là dãy hoạt đng hóa học của kim loại nhưng quan đim sắp xếp là sắp theo chiềung dần thế điện cực chuẩn của kim loại
          

            K Ba   Ca   Na  Mg   Al   Mn    Zn   Cr   Fe   Ni   Sn    Pb  H Cu   Hg   Ag  Pt   Au 
   
-2,93           -2,71 -2,37 -1,66         -0,76         -0,44       -0,14  -0,13  0.00     +0,80            +1,50  (vôn)
4. Ý nghĩa của dãy thế điện cực chuẩn của kim loại
a. So sánh tính oxi hoá khử trong dung môi nước thì thế điện cực chuẩn của cặp Mn+/M càng lớn thì tính oxi hoá của cation Mn+ càng mạnh và tính khử của kim loại M càng yếu
b. Xác định chiều của phản ứng oxi hoá khử phản ứng oxi hoà khử luôn xảy ra theo chiều: chất oxi hoá mạnh hơn mới oxi hoá được chất khử mạnh hơn để sinh ra chất oxi hoá yếu hơn và chất khử yếu hơn, như thế theo dãy thế điện hoá ta suy ra cation của cặp đứng sau mới oxi hoá được kim loại của cặp đứng trước hay kim loại của cặp đứng trước mới khđược cation kim loại của cặp đứng sau.
c. Xác định suất điện đng chuẩn của pin và thế điện cực chuẩn của cặp oxi hoá - khử
Trước hết, ta phải biết chiều của dòng điện ở mạch ngoài để chỉ rõ cực dương và cực âm của pin. Sau đó áp dụng hệ thức:
            Eopin = Eo (dư
ơng) - Eo (âm) ta tính được Eopin.
Thí dụ: Suất điện đng chuẩn của pin điện hoá:
            
Zn - Cu là Eopin  =  Eo (dư
ơng) - Eo(âm) = Eo(Cu2+/Cu) - Eo (Zn2+ /Zn)
               
                        = 0,4 - (-0,76) = 1,1 vôn.
             Từ
hệ thức Eopin = Eo (dương) - Eo (âm)
Nế
u ta xác định được Eopin và Eo (dương) thì tính đưc Eo (âm) và ngưc lại.


Bài tập 1

BÀI 11: BÀI TẬP CƠ BẢN PIN ĐIỆN HÓA

(Phần I)



Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 2

Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 3

Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 4

Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 5

Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 6

Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 7

Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 8

Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 9

Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 10

Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 11

Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Bài tập 12

Mời các bạn xem video bài giải ở Tab Bài giảng
Ý kiến và trao đổi về bài giảng
Mã xác nhận:
 


Chưa có ý kiến về nội dung này.