Từ Xuân Nhị - THPT Hướng hoá - Quảng trị
1
TRƯỜNG THPT HƯỚNG HÓA
Dãy điện hoá của kim loại
Từ Xuân Nhị - THPT Hướng hoá - Quảng trị
2
I- KHÁI NIỆM VỀ CẶP OXI HÓA - KHỬ CỦA KIM LOẠI
Xét phản ứng hoá học sau :
Fe + Cu2+ ? Fe2+ + Cu
Cu2+ + 2e ? Cu
S? kh? Cu2+
Fe  Fe2+ + 2e Sự oxi hoá Fe
Dạng oxihoá
Dạng khử
Dạng oxihoá
Dạng khử
Cặp oxi hoá : Cu2+/Cu và Fe2+/Fe
Biểu diễn dạng oxi hoá và dạng khử của cùng một nguyên tố
Mn+ + ne  M
Cặp : Mn+/M
Từ Xuân Nhị - THPT Hướng hoá - Quảng trị
3
II- PIN ĐIỆN HÓA
Điện cực: Bản kim loại nhúng trong dd muối 1M của chúng
Cầu muối : Chứa dd NH4NO3 hoặc KNO3 (dẫn điện)
Thiết bị đo: Đồng hồ, dây dẫn
Khi đóng mạch thì có dòng điện đi từ cực Cu sang Zn
Dòng e đi từ Zn sang Cu
1- Khái niệm :
Ở các điện cực có một thế điện cực nhất định
Xem plat pin điện hoá
Từ Xuân Nhị - THPT Hướng hoá - Quảng trị
4
Hiệu điện thế lớn nhất giữa 2 cực gọi là suất điện động của pin Epin
Khi nồng độ ion kim loại 1M (ở 250C) gọi là suất điện động chuẩn Eopin .
E0pin phụ thuộc vào :
Bản chất của kim loại điện cực
Nồng độ dung dịch muối
Nhiệt độ
Xem sự phụ thuộc và nđ
Từ Xuân Nhị - THPT Hướng hoá - Quảng trị
5
II- PIN ĐIỆN HÓA
2- Cơ chế phát sinh dòng điện trong pin điện hoá:
Zn2+(aq)
2e-
Cu2+(aq)
2e-
Tại điện cực âm (-) Zn
Zn  Zn2+ + 2e (dư e )
Bản kẽm mòn dần
Tại điện cực dương (+) Cu
Cu2+ + 2e  Cu
Khối lượng điện cực tăng dần và màu của dd nhạt dần
Cầu muối có tác dụng cân bằng điện tích giữa 2 dung dịch
Xem cơ chế
Từ Xuân Nhị - THPT Hướng hoá - Quảng trị
6
Ở Anot có xảy ra sự oxi hoá Zn: Zn  Zn2+ + 2e
Ở Katot có xảy ra sự khử Cu2+ : Cu2+ + 2e  Cu
Trong pin điện hoá xảy ra phản ứng oxihoá –khử giữa chất oxi hoá mạnh và chất khử mạnh tạo thành chất oxi hoá và chất khử yếu hơn
Trong pin điện hoá: Anot là cực âm và katot là cực dương
Năng lượng của phản ứng oxihoá – khử chuyển hoá thành điện năng
Từ Xuân Nhị - THPT Hướng hoá - Quảng trị
7
III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI
1- Điện cực Hiđro chuẩn :
Tấm Pt có phủ muội Pt (tăng S tiếp xúc)
Dung dịch axit có [H+] = 1M
Khí H2 có P = 1 atm bão hoà
ở mọi nhiệt độ
Từ Xuân Nhị - THPT Hướng hoá - Quảng trị
8
III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI
2- Thế điện cực chuẩn của kim loại :
Điện cực chuẩn: Nồng độ ion kim loại trong dung dịch 1M
Thế điện cực chuẩn:Epin tạo bởi điện cực hiđro chuẩn và điện cực kim loại chuẩn cần đo
VD1: Xác định E0 của cặp Zn2+/Zn
Cực âm (anot): Zn  Zn2+ + 2e
Cực dương (catot): 2H+ + 2e  H2
Zn + 2 H+  Zn2+ + H2
Từ Xuân Nhị - THPT Hướng hoá - Quảng trị
9
2Ag+ + H2 ? 2Ag + 2H+
VD2: Xác định E0 của cặp Ag+/Ag
Cực dương (catot): 2 Ag+ + 1e  2Ag
Cực âm (anot): H2  2H+ + 2e
Từ Xuân Nhị - THPT Hướng hoá - Quảng trị
10
Li+ + e  Li E0= -3.05
K+ + e  K E0= -2.93
Ca2+ + 2e  Ca E0= -2.87
Na+ + e  Na E0= -2.71
Mg2+ + 2e  Mg E0= -2.36
H2 + 2e  2H- E0= -2.25
Al3+ + 3e  Al E0= -1.66
2 H2O + 2 e  H2 + 2 OH­ E0= -0.83
Zn2+ + 2e  Zn E0= -0.76
Cr3+ + 3 e  Cr E0= -0.74
Fe2+ + 2e  Fe E0= -0.44
Cr3+ + e  Cr2+ E0= -0.41
V3+ + e  V2+ E0= -0.26
Ni2+ + 2e  Ni E0= -0.25
Sn2+ + 2e  Sn E0= -0.16
Pb2+ + 2e  Pb E0= -0.13
2H+ + 2e  H2 E0= 0,00
Cu2+ + e  Cu+ E0= +0.15
Cu2+ + 2e  Cu E0= +0.34
Cu+ + e  Cu E0= +0.52
I2 + 2e  2I- E0= +0.54
Fe3+ + e  Fe2+ E0= +0.77
Ag+ + e  Ag E0= +0.80
Hg2+ + 2e  Hg E0= +0.85
2Hg2+ + 2e  Hg22+ E0= +0.92
Br2 + 2e  2Br- E0= +1.09
Cl2 + 2e  2 Cl- E0= +1.36
Au3+ + 3e  Au E0= +1.50
TH? DI?N C?C CHU?N C?A M?T S? NGUYÊN TỐ
Từ Xuân Nhị - THPT Hướng hoá - Quảng trị
11
Chúc các thầy cô giáo mạnh khoẻ
Chúc các em học tập thật tốt