Bµi 20
D·y ®iÖn hãa
cña kim lo¹i

Khái niệm về cặp oxi hóa- khử
của kim loại
* Thí nghiệm
Xuất hiện chất rắn màu
xám bị hút bởi nam châm
Lượng mạt sắt giảm và
xuất hiện chất rắn màu
đỏ
Phần dd xung quanh trở
nên màu xanh và có chất
rắn màu xám bám vào
dáy đồng
Đinh sắt tan dần đồng
thời có khí thoát ra
2AI + 3Fe2+ =2 AI3+ + 3Fe
Fe + Cu2+ = Fe2+ +Cu
Cu +2 Ag+ = Cu2+ +2 Ag
Fe + 2H+ = Fe2+ +H2
2. Kết luận
Nguyên tử kim loại có thể nhường e để trở thành ion dương ( tính khử).

Ion kim loại có khả năng nhận e để trở thành nguyên tử trung hoà ( tính oxi hóa).

Dạng oxi hóa và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa - khử

Tổng quát: Mn+/M

II. Pin điện hóa
1. Khái niệm về pin điện hóa, suất điện động và thế điện cực
* Pin điện hóa: VD: pin Zn-Cu


* Thế điện cực: Trên mỗi điện cực xuất hiện một thế điện cực nhất định

* Suất điện động của pin điện hóa:
Epin = E(+) - E(-)

* Suất điện động chuẩn của pin điện hóa (Eopin): Khi CM ion kim loại =1M (ở 25oC)

2. Cơ chế phát sinh dòng điện trong pin điện hóa
* ở lá Zn: Zn ? Zn2+ + 2e
Sự oxi hóa nguyên tử Zn

* ở lá Cu: Cu2+ + 2e ? Cu
Sự khử ion Cu2+
* Cầu muối: Cân bằng điện tích
Anot: Xảy ra sự oxi hóa

Catot: Xảy ra sự khử

Dòng điện: Từ cực dương (catot) sang cực âm (anot)
Câu hỏi kiểm tra

Bài tập 1: Trong pin điện hóa, sự oxi hóa:

Chỉ xảy ra ở cực âm

Chỉ xảy ra ở cực dương

Xảy ra ở cực âm và cực dương

Không xảy ra ở cực âm và cực dương


Câu hỏi kiểm tra

Bài tập 2: Trong pin điện hóa Zn- Cu, cặp chất nào sau đây phản ứng được với nhau?

Zn2+ + Cu2+

Zn2+ + Cu

Cu2+ + Zn

Cu + Zn


IIi. Thế điện cực chuẩn của kim loại


Không thể đo được giá trị
tuyệt đối thế điện cực
Cần đưa một điện cực so sánh, quy ước rằng thế điện cực của nó bằng không:

Điện cực hiđro chuẩn
1. Điện cực hiđro chuẩn
* Tấm Pt phủ muội Pt, nhúng trong dung dịch H+ 1M
Bề mặt điện cực hấp phụ H2 (P=1atm)
Quy ước ở mọi nhiệt độ

E02H+/H2 = 0,00V
2. Thế điện cực chuẩn của kim loại
Điện cực chuẩn của kim loại: Khi nồng độ ion kim loại bằng 1M
Thế điện cực chuẩn của kim loại cần đo được chấp nhận bằng suất điện động của pin tạo bởi điện cực hiđo chuẩn và điện cực chuẩn của kim loại cần đo
Kim loại đóng vai trò cực dương? E0 > 0
Kim loại đóng vai trò cực âm ? E0 < 0
Ví dụ 1: Xác định thế điện cực chuẩn của cặp Zn2+/Zn
Phản ứng xảy ra trên điện cực âm (anot):
Zn ? Zn2+ + 2e

* Phản ứng xảy ra trên điện cực dương (catot):
2H+ + 2e ? H2

* Phản ứng oxi hóa- khử xảy ra trong pin điện hóa: Zn + 2H+ ? Zn2+ + H2
Ví dụ 1: Xác định thế điện cực chuẩn của cặp Ag+/Ag
Phản ứng xảy ra trên điện cực âm (anot):
H2 ? 2H+ + 2e

* Phản ứng xảy ra trên điện cực dương (catot):
Ag+ + e ? Ag

* Phản ứng oxi hóa- khử xảy ra trong pin điện hóa: 2Ag+ + H2 ? 2Ag + 2H+
Bài tập củng cố

Bài tập 1: Trong pin điện hóa Fe- Pb:

Fe là catot, còn Pb là anot

Fe là anot, còn Pb là catot

Dòng điện đi từ lá Fe sang lá Pb

Dòng electron đi từ cực Pb sang cực Fe