của
I.Khái niệm về cặp oxi hóa khử của kim loại
Mỗi dạng oxi hóa và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa khử.
Kí hiệu : Dạng oxi hóa/ Dạng khử ; M n+ / M
Ví dụ : Fe 2+ / Fe ; Cu 2+ / Cu
Cu 2+ + 2e Cu
Fe 2+ + 2e Fe
M n+ + ne M
(Oxh) (Kh)
II. PIN ĐIỆN HOÁ
1.THÍ NGHIỆM: thiết bị như hình vẽ
(ống thủy tinh chữ U đựng dd NH4NO3)

Cầu muối
NO3- K+
0,00V
So d? pin di?n hóa Zn-Cu
e →
1,10V
dd CuSO4
Zn
dd ZnSO4
Cu
dd CuSO4
Hiện tượng :
-Kim vôn kế lệch , số chỉ của vôn kế là 1,1 v
Lá Zn bị ăn mòn
Cu tạo thành bám trên bề mặt lá đồng
2.Cơ chế phát sinh dòng điện trong pin điện hóa
-Điện cực Zn : ( Sự oxi hóa ) ( Cực âm )

-Điện cực Cu :(Sự khử ion Cu 2+ ) ( Cực dương)
Cu 2+ + 2e  Cu
Zn  Zn 2+ + 2e
-Các electron theo dây dẫn di chuyển từ Zn qua Cu
-Vai trò cầu muối : trung hòa điện tích của hai dung dịch
II. PIN ĐIỆN HOÁ
PT ION RÚT GỌN
Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu
NHẬN XÉT
Phản ứng oxi hóa- khử trong pin điện hóa đã sinh ra dòng điện một chiều.

3.Khái niệm về pin điện hóa , suất điện động , thế điện cực
-Suất điện động : là hiệu điện thế lớn nhất giữa hai điện cực ( E pin)
-Thế điện cực : trên mỗi điện cực xuất hiện một thế gọi là thế điện cực
E (pin ) = E (+) - E (-)
+ Cực dương ( catot) : E(+) ( Sự khử )
+Cực âm ( anot) : E(-) (Sự oxi hóa )
-Pin điện hóa (sgk):là một hệ gồm 2 điện cực ghép lại với nhau
*Nhận xét :- E(pin) luôn là số dương
- E(pin) phụ thuộc vào bản chất của kim loại làm điện cực, nồng độ dung dịch và nhiệt độ

Suất điện động chuẩn : E0 (pin) = E 0(+) – E0(-)
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
ĐIỆN CỰC
CÂN BẰNG trong dd
NGUYÊN NHÂN SỰ
DI CHUYỂN e
QÚA TRÌNH OXI HÓA KHỬ TRÊN BỀ MẶT ĐIỆN CỰC
SỰ THAY ĐỔI TRONG DD
CỰC ÂM


Điện cực kẽm
(Zn trong dd ZnSO4 )
CỰC DÖÔNG


Điện cực ñoàng
(Cu trong dd CuSO4 )
Zn ⇄ Zn2+ + 2e
Cu ⇄ Cu2+ + 2e
Khi nối hai điện cực với nhau bằng dây dẫn điện , vì có sự chênh lệch điện thế, e di chuyển từ Zn sang Cu tạo nên dòng điện
Zn ? Zn2+ + 2e
Ion phân tán vào dd, electron ở lại trên bản kim loại làm bản kim loại tích điện âm và có thế âm
Cu2+ + 2e ? Cu
Ion lấy electron v� ? , bản kim loại tích điện dương và có thế dương
- Zn bị oxi hóa tan dần (ĐIỆN CỰC TAN) thành Zn2+ đi vào dd , nồng độ Zn2+ tăng
-Ion NO3- từ cầu muối di chuyển vào dd ZnSO4 làm dd muối luôn trung hòa điện
-Ion Cu2+ bị khử thành Cu bám trên lá đồng, nồng độ Cu2+ giảm
-Ion K+ từ cầu muối di chuyển vào dd CuSO4 làm dd muối luôn trung hòa điện
(anod :
điện cực xảy ra sự oxi hóa)
(catod:
(điện cực xảy ra sự khö)
III. THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI

1.ĐIỆN CỰC: Khi nhúng một bản kim loại M vào dd muối của nó ta có một điện cực
- Điện cực chuẩn: điện cực với nồng độ ion Mn+ là 1M ở 250C
- Điện cực âm: điện cực của kim loại dễ nhường electron hon
- Điện cực dương : điện cực của kim loại khĩ nhường electron hon
2.ĐIỆN CỰC HIDRO CHUẨN: Gồm một bản platin phủ muội (bột mịn) platin, nhúng trong dung dịch có nồng độ ion H+ là 1M,
h?p ph? dịng khí H2 ở áp suất 1atm li�n t?c di qua.

*V?y di?n c?c hidrơ chu?n l� c?p oxi hĩa - kh? 2H+/H2 : 2H+ + 2e ? H2
Qui u?c : E 2H+/H2 = 0.00V



3. THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI :
 Định nghĩa: theá ñieän cöïc chuaån cuûa kim loaïi ù chấp nhận bằng suất điện động của pin tạo bởi điện cực hiđrô chuẩn và điện cực chuẩn của kim loại cần đo
 Cách xác định:
- Lập pin điện hoá gồm: -điện cực chuẩn của kim loại
-điện cực hiđrô chuẩn nối với nhau qua một vôn kế
-Hiệu điện thế đọc được trên vôn kế cũng là hiệu thế chuẩn của kim loại.

TD pin hiđrô – đồng


TD pin hiđrô – đồng

Cực (-) H2 → 2H+ + 2e
Cực (+) Cu2+ + 2e → Cu
hiệu điện thế trên vôn kế là 0, 34V
→ EO (Cu2+/Cu) = + 0,34 (V)
PU oxi hóa – khử trong pin
H2 + Cu2+ → 2H+ + Cu

TD pin kẽm - hiđrô
hiệu điện thế trên vôn kế là 0,76V
Cực (-)
Cực (+)
PU oxi hóa – khử trong pin
Zn → Zn2+ + 2e → EO (Zn2+/Zn) = -0,76 (V)
2H+ + 2e → H2

Zn + 2H+ → Zn2+ + H2

3. THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI :
 Qui ước:
- Thế điện cực chuẩn của kim loại có giá trị âm khi điện cực kim loại là cực âm của pin : tính khử của kim loại mạnh hơn H2
TD EO (Zn2+/Zn) = - 0,76 (V)
- Thế điện cực chuẩn của kim loại có giá trị dương khi điện cực kim loại là cực dương của pin : tính khử của kim loại yếu hơn H2 EO (Cu2+/Cu) = + 0,34 (V)
Xác định suất điện động của pin : Cu-H2 ; Zn-H2
IV.DÃY ÑIEÄN HÓA CHUAÅN CUÛA MOÄT SOÁ KIM LOAÏI
laø daõy xeáp caùc caëp chaát oxi hoùa khử cuûa kim loaïi theo chieàu thế điện cực chuẩn cuûa các cặp oxi hóa-khử tăng dần.
Li+ K+ Ba2+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+
Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H2 Cu Fe2+ Ag Hg Pt Au
-3,04 -2,92 -2,9 - 2,84 -2,71 -2,35 -1,66 -1,19 -0,76 -0,74 -0,44 -0,26 -0,14 –0,13 0,00 +0,34 +0,77 +0,80 +0,85 +1,2 +1,5
(Li Khi Ba Cậu Nào May Áo May Zo Chàng Fái Nàng Sang Phố Hỏi Cu A Hàng Phi Âu )
*Là dãy xếp các cặp oxi hóa khử theo chiều giảm dần tính khử của kim loại, chiều tăng dần tính oxi hóa của các ion kim loại
V. Ý NGHĨA của DÃY ĐIỆN HOÁ CHUẨN của kim loại
So sánh tính oxi hoá khử: thế điện cực càng lớn thì tính oxi hoá của chất oxi hoá (ion kim loại) càng mạnh, tính khử của chất khử (kim loại) càng yếu
Li+ K+ Ba2+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+
Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H2 Cu Fe2+ Ag Hg Pt Au
-3,04 -2,92 -2,9 - 2,84 -2,71 -2,35 -1,66 -1,19 -0,76 -0,74 -0,44 -0,26 -0,14 –0,13 0,00 +0,34 +0,77 +0,80 +0,85 +1,2 +1,5
2. Xác định chiều của phản ứng oxi hoá khử
* Qui tắc anpha ()
V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN
VD: Hãy cho biết chiều của phản ứng hoá học xảy ra giữa các cặp oxi hoá khử. Giải thích và viết phương trình hoá học.
2Ag+ + Cu 2Ag + Cu2+
V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN
Ví dụ: Cho 5,6 g Fe vào dd Chứa 0,28 mol AgNO3 .Tính số mol kim loại và ion kim loại sau phản ứng ?
Giải : Fe + 2Ag+ Fe2+ +2Ag (1)
0.1mol 0,2 mol 0,1 0,2 mol
Sau (1) n Ag+ dư = 0,28- 0,2 =0,08 mol . Xảy ra pứng : Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag (2)
0,08 0,08mol 0,08 0,08 mol
Vậy sau pứng thu được nAg=0,2+0,08=0,28 mol
nFe3+ =0,08 mol ; nFe2+ = 0,1 - 0,08 = 0,02 mol
3. Xác định suất điện động chuẩn của pin điện hóa
Áp dụng : E0 pin = E0(+) – E0 (-)
ví dụ1: Tính suất điện động chuẩn của pin Zn-Cu biết E0 (Zn2+/Zn )=-0,76 v ,
E0 (Cu2+/Cu )=0,34 v
E0 pin = E0(+) – E0 (-) = 0,34 – (-0,76) = 1,1 V
ví dụ2: Tính suất điện động chuẩn của pin Zn-Sn biết E0 (Zn2+/Zn )=-0,76 v ,
E0 (Sn2+/Sn )=-0,14 v .
E0 pin = -0,14+0,76 = 0,62V
4. Xác định thế điện cực chuẩn của cặp OXHK
Áp dụng : E0 pin = E0(+) – E0 (-) . Khi biết E0 pin và E0(+) hoặc E0 (-) thì tính được E0 còn lại
ví dụ1: Xác định thế điện cực chuẩn của cặp OXHK E0 (pb2+/Pb ) .biết E0 (Zn2+/Zn )=-0,76 v ,
E0 pin(Zn-Pb) = 0,63 V
Ta có : E0 (pb2+/Pb )= 0,63 + (-0,76) =-0,13 V
Ví dụ 2 : Tính E0 (Cu2+/Cu ) .
biết E0 pin(Ni-Cu) =0,6V và E0 (Ni2+/Ni ) =-0,26V
Ta có : E0 (Cu2+/Cu )=0,6 + (-0,26)=0,34 V
Lưu ý :
*Suất điện động chuẩn của pin điện hoá luôn là số dương.
Khi ghép pin điện hóa cực âm(kloại mạnh hơn)luôn bên trái, còn cực dương (k loại yếu hơn ở bên phải . Trừ điện cực chuẩn hiđro dù âm hay dương đều đặt ở bên trái
Trong pin điện hóa anot là cực âm còn catot là cực dương