Đang tải... (xem toàn văn)
Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết cơ bản của phần pin điện hóa. Phân loại các dạng bài tập phần pin điện hóa phục vụ bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường trung học phổ thông. Cung cấp 1 số kiến thức thực tiễn về pin điện hóa và vai trò quan trọng của chúng trong đời sống.
CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA LỜI MỞ ĐẦU Sự hiểu biết cấu trúc, lượng chế phản ứng xảy pin điện hóa để lý giải quy luật diễn biến trình điện hóa học vơ quan trọng để nghiên cứu hiểu pin điện hóa Bài tập phần điện hóa đóng vai trị quan trọng việc dạy học phần điện hóa nói riêng phản ứng oxi hóa khử nói chung Muốn hiểu sở lý thuyết hóa học khơng thể khơng tinh thơng việc giải tập điện hóa đặc biệt dạy học sinh khiếu cho mơn Hóa học Mặt khác, kiến thức phần, chương Hóa học có mối liên hệ mật thiết với Chính mà số lượng tập phần điện hóa đa dạng phong phú Bên cạnh đó, tập c n nằm nhiều tài liệu, nhiều dạng khác nhau, chưa phân loại rõ ràng Vì với mục đích giúp cho giáo viên học sinh khiếu yêu thích phần điện hóa nâng cao khả tiếp thu có tài liệu với nhìn khái qt nội dung này, chọn đề tài “ PIN ĐIỆN HĨA”, với nhiệm vụ sau: Hệ thống hóa sở lý thuyết phần pin điện hóa Phân loại dạng tập phần pin điện hóa phục vụ bồi dưỡng học sinh giỏi trường trung học phổ thông Cung cấp số kiến thức thực tiễn pin điện hóa vai trò quan trọng chúng đời sống Mặt khác, c n nhiều hạn chế trình độ, thời gian nên chuyên đề tránh khỏi sai sót ngối ý muốn Chúng tơi mong nhận góp ý, bảo thầy cô bạn đọc trường chuyên tham dự trại hè để hoàn thiện chuyên đề Page CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC Phần A: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÓM TẮT Phần B: BÀI TẬP VẬN DỤNG Phần C: MỘT SỐ KIẾN THỨC THỰC TIỄN VỀ PIN ĐIỆN HÓA KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 48 61 62 Page CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA PHẦN A- CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÓM TẮT I ĐIỆN CỰC: I.1 Điện cực: Điện cực c n gọi gọn cực, phần tử dẫn điện sử dụng để tạo tiếp xúc điện mạch điện với mơi trường cụ thể đó, từ thực trao đổi điện tử với mơi trường (về điện áp d ng điện) Theo tài liệu giáo khoa chun hố học điện cực kim loại nhúng vào dung dịch muối Một số nửa pin gọi điện cực điện cực hiđro, điện cực calomen Điện cực xảy q trình oxi hố gọi anot( cực âm) Điện cực xảy trình khử gọi catot( cực dương) I.2 Thế điện cực Quy ước điện cực: + Thế khử (xảy trình khử): ox + ne ⇌ kh + Thế oxi hố (xảy q trình oxi hoá)< E kh/ox>: kh ⇌ ox + ne I.3 Phân loại điện cực ∗ 1- Đơn chất tiếp xúc với ion dung dịch + Điện cực kim loại: Một kim loại nhúng vào dung dịch muối Được viết: M(r)│Mn+ (aq) Phản ứng điện cực M n+ (aq) + ne M (r) Thế điện cực xác định biểu thức Nernst: E = E 0,059 - [ Kh n lg (2) [ ] Ox ] [Kh] phụ thuộc vào số nguyên tử nằm bề mặt → không đổi nên: E = E0 + n+ [M ] lg (3) 0,059 n + Điện cực khí: Gồm kim loại trơ (hay graphit) đóng vai tr vật dẫn điện đồng thời vật mang phân tử khí , nhúng dung dịch chứa ion tương ứng bão hồ khí tương ứng (Điện cực tiếp xúc đồng thời với khí dung dịch chứa ion nó) Được viết: Pt (r) │ X2 (k) │Xn+ (aq) Pt (r) │ X (k) │Xn- (aq) VD: Điện cực hiđro viết : (Pt) H2 │ H+ ; điện cực khí clo: (Pt) Cl2 │ Cl- Phản ứng điện cực hiđro là: H 3O+ + e 1/2 H (k) + H2O Thế điện cực xác định theo phương trình: Page CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA E = E0 - 0,059 lg H +2 (4) [H3O ] Vì E0 = thơng th H3O +/ H2 ường P = atm nên (3) có dạng: 0,059 lg [ H3O+] = - 0,059 pH E = (5) ∗ - ( Điện cực oxi hoá - khử): Kim loại trơ điện hoá (hoặc graphit) nhúng vào dung dịch chứa đồng thời dạng oxi hoá dạng khử cặp oxi hoá khử M m+/ Mn (Điện cực kim loại khí không tham gia trực tiếp vào phản ứng điện cực), viết: Pt│Mn+, Mm+ Phản ứng xảy điện cực có dạng tổng quát: Ox + ne ←⎯⎯⎯⎯→ Kh Thế điện cực xác định theo phương trình: RT E = E0 - Hay: (6) nF E (7) ln K = E0 0,059 - [Kh] n lg [Ox] VD: Pt │ Fe2+ , Fe3+ điện cực oxi hố - khử lúc xảy : Fe3+ + e ←⎯⎯⎯⎯→ Fe2+ Sản phẩm khử (Fe2+) sản phẩm oxi hố (Fe3+) khơng thoát điện cực mà dung dịch ∗ - Kim loại tiếp xúc với muối tan dung dịch muối khác có anion, MX(r) + ne ←⎯⎯⎯⎯→ Thế điện cực: [Mn+] (8) viết: M(r) │ MX(r) │ Xn- (aq) Phản ứng điện cực: M(r) + Xn-(aq) E = E0 + lg 0,059 n VD: + Điện cực bạc - bạc clorua: Ag │ AgCl , KCl + Điện cực calomen : Hg │ Hg2Cl2 , KCl Phản ứng điện cực calomen: Hg2Cl2 + 2e → 2Hg + 2ClVì Mn+ tồn dung dịch chứa anion tạo thành với muối tan nên Mn+ xác định tích số tan muối khó tan nồng độ anion tương Page CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA ứ [ Hg ng: 22+ nên : [ ClHg -2 + lg ] = T[ Cl Hg-2 Cl]2 0,059 n T (9) Cl]2 E = E Khi [ Cl-] = mol/lit : E = E0 + T 0,059 lg n (10) Hg 2Cl2 = 0,792 + 0,03 lg 1,3 10-18 = 0,2556 (V) • Một số dạng điện cực thường gặp: Điện cực Kí hiệu Cặp Ox / khử - KL/ ion KL M(r)│Mn+ (aq) Mn+/M n+ Mn+ (aq) + ne n+ Pt (r) │ X2 (k) │X (aq) X / X2 - ĐC khí M (r) n+ X (aq) + ne 1/2 X2 (k) Pt (r) │ X2 (k) │Xn- (aq) X2 / Xn- M(r) │ MX(r) │ Xn-(aq) - KL/ Muối MXn/M, Xn- MX(r) + ne - Ox / Kh Nửa phản ứng Ox/ Kh 1/2 X2 (k) + ne Xn-(aq) M(r) + Xntan Pt (r)│Ox (aq) , Kh (aq) (aq) Ox + ne Kh Điện cực hiđro chuẩn, điện cực chuẩn, điện cực chuẩn a Điện cực hiđro chuẩn • Cấu tạo: Điện cực gồm platin phủ muội (bột mịn) platin bề mặt , hấp phụ khí H2 P = 1atm 298K nhúng vào dung dịch có nồng độ H+ 1M Sơ đồ điện cực hiđro tiêu chuẩn viết: Pt │ H2 (1 atm) │H+ ( C = 1.0M) Quy ước: Tại 250C b c E0 2H+ /H2 = 0,00 V Điện cực chuẩn: Trong điện cực chuẩn nồng độ chất tan mol/ lit , chất khí (nếu có mặt) có áp suất riêng phần atm 250C Thế điện cực chuẩn( E0) : Thế điện cực đo điều kiện chuẩn Page CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA Khi pin tạo từ hai điện cực chuẩn suất điện động pin c n: E pin = E0 pin E0 pin xác định thực nghiệm sau: Lập pin gồm điện cực hiđro tiêu chuẩn bên trái với điện cực tiêu chuẩn điện cực cần xét bên phải Chẳng hạn , ta cần khảo sát điện cực M │ Mn+ pin lập sau: Pt │ H2 (1 atm) │ H+ ││ Mn+ (C = 1,0M) │ M Theo quy ước: E0 2H+ /H2 = 0,00V E pin = E phải - E trái = E0 M n+ /M - E0 2H+ /H2 = E0 E0 M n+ /M điện cực tiêu chuẩn tương đối theo thang hiđro điện cực M │ M n+ Mặt khác E pin > , : Nếu điện cực hiđro điện cực âm( đóng vai tr anot: ln xảy q trình oxi hố) điện cực cần đo điện cực dương phản ứng pin ≡ qui ước E0 M n+ /M > E0 2H+ /H2 - Ngược lại: Phản ứng pin ngược với chiều qui ước hay E0 M n+ /M < E0 2H+ /H2 ( Trong thực tế , để làm điện cực so sánh người ta thường dùng điện cực calomen Hg│Hg2Cl2│ KCl bão hồ 0,2415V so với điện cực tiêu chuẩn hiđro điện cực calomen ổn định, độ lặp lại cao, dễ sử dụng đễ bảo quản) I.4 Sự phụ thuộc theo nồng độ Phương trình Nec( Nernst): Đối với nửa phản ứng: aOx + ne bKh, phương trình Nec( Nernst) có dạng: E=EOx0 / Kh + 0,0592 lg (Ox)ab 250C) (3) n (ở (Kh) Thay(i)=[i]fi, ta có: E = EOx0 / Kh + 0,0592 lg fOxba + 0,0592 [Ox] b a (4) lg n EOx0 / Kh = EOx0 / Kh + / fKh n [Kh] 0,0592 lg fOxba n (5) fKh EOx0 / Kh gọi tiêu chuẩn thực hay tiêu chuẩn điều kiện / Để đơn giản, chấp nhận bỏ qua hiệu ứng lực ion áp dụng đơn giản biểu thức(3) cho trường hợp Page CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA II PIN ĐIỆN HĨA Pin Galvani Hố phản ứng oxi hố khử chuyển thành nhiệt hay điện tuỳ thuộc vào cách tiến hành phản ứng Ví dụ, với phản ứng: Zn + CuSO → Cu + ZnSO4 thực phản ứng cách nhúng kẽm vào dung dịch CuSO (nghĩa cho chất khử chất oxi hoá tiếp xúc trực tiếp với nhau) hóa phản ứng chuyển thành nhiệt (ΔHo = -51,82 kcal) Trong trường hợp q trình oxi hố khử xảy nơi electron chuyển trực tiếp từ Zn sang CuSO4 Nhưng nhúng Zn vào dung dịch muối kẽm (ví dụ dung dịch ZnSO M), nhúng đồng vào dung dịch muối đồng (ví dụ dung dịch CuSO M), hai kim loại nối với dây dẫn, hai dung dịch sulfat nối với cầu muối, cầu muối ống hình chữ U chứa đầy dung dịch bão hồ muối đó, ví dụ: KCl, KNO3… q trình khử oxi hố xảy hai nơi khác electron không chuyển trực tiếp từ Zn sang Cu 2+ mà phải qua dây dẫn điện (mạch ngoài) làm phát sinh d ng điện Ở đây, hoá chuyển thành điện Một thiết bị gọi pin Galvani hay nguyên tố Galvani Hình Pin Galvani Cu – Zn *Giải thích hoạt động pin: Pin gồm hai phần có cấu tạo giống nhau: gồm kim loại nhúng dung dịch muối Mỗi phần nửa pin Page CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA Ta xét nửa pin gồm kẽm nhúng dung dịch muối kẽm Do Zn kim loại, có electron hố trị chuyển động tự nên nguyên tử Zn dễ dàng electron để thành ion dương: Zn – 2e ⇌ Zn2+ hay: Zn ⇌ Zn2+ + 2e (1) Khi nhúng Zn vào dung dịch, trình (1) xảy ra, nguyên tử bề mặt kim loại chuyển thành Zn2+ khuếch tán vào dung dịch, để electron nằm lại bề mặt Zn Kết bề mặt Zn tích điện âm (các electron), c n lớp dung dịch gần bề mặt Zn tích điện dương (các ion Zn 2+) tạo thành lớp điện kép (Hình 2) Zn 2+ Zn Hình Sự hình thành lớp điện kép Hiệu số điện hai phần tích điện dương âm lớp điện kép khử hay điện cực cặp oxi hoá - khử Zn2+/Zn Điều tương tự xảy nửa pin gồm đồng nhúng dung dịch muối đồng Như vậy, nửa pin có điện xác định, độ lớn điện phụ thuộc vào chất kim loại, nồng độ ion kim loại dung dịch, nhiệt độ Một hệ gọi điện cực Khi nối hai điện cực có điện khác dây dẫn điện, xảy trình cân điện hai điện cực chuyển electron từ điện cực sang điện cực khác, mạch xuất d ng điện Đối với pin Cu – Zn xét, Zn kim loại hoạt động mạnh nên dễ cho electron Cu, Zn có nhiều electron Cu, điện cực Zn gọi điện cực âm, điện cực Cu gọi điện cực dương Khi nối hai điện cực dây dẫn, electron chuyển từ điện cực Zn sang điện cực Cu Điều dẫn đến: Ở điện cực Zn: cân (1) chuyển dịch sang phải để bù lại số electron bị chuyển đi, làm Zn bị tan dần Nói cách khác, điện cực kẽm, q trình oxi hố Zn tiếp tục xảy Ở điện cực Cu: có thêm electron chuyển từ điện cực Zn sang nên cân Cu⇌Cu2++2e (2) chuyển dịch sang trái, nghĩa ion Cu 2+ dung dịch đến nhận electron bề mặt Cu chuyển thành Cu kim loại bám vào Cu Nói cách khác, điện cực đồng, xảy trình khử ion Cu 2+: Page CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA Cu 2+ + 2e ⇌ Cu (3) Như vậy, toàn pin xảy hai trình: * Quá trình oxi hoá: Zn – 2e ⇌ Zn2+ (1) xảy điện cực Zn (điện cực âm) * Quá trình khử: Cu2+ + 2e ⇌ Cu (3) xảy điện cực Cu (điện cực dương) Phương trình oxi hố khử xảy pin: Zn + Cu2+ ⇌ Zn2+ + Cu ↓ Phản ứng giống hệt phản ứng xảy cho Zn tác dụng trực tiếp với dung dịch CuSO4 Việc bố trí tách biệt hai cặp oxi hoá khử thành hai điện cực cho phép lợi dụng chuyển electron chất khử chất oxi hoá để sản sinh d ng điện Như vậy: pin dụng cụ cho phép sử dụng trao đổi electron phản ứng oxi hoá khử để sản sinh d ng điện Trong pin này, hoá chuyển thành điện nên chúng gọi pin điện hố - Sự hồ tan Zn làm dư ion dương Zn2+ dung dịch điện cực kẽm, c n chuyển Cu2+ thành kết tủa đồng làm dư ion âm SO42- dung dịch điện cực đồng Hiện tượng cản trở hoạt động pin Để khắc phục tượng này, người ta nối hai điện cực cầu muối Nhờ cầu muối, ion chuyển từ dung dịch qua dung dịch khác, giúp cân điện tích dung dịch, pin hoạt động kẽm tan hết hay Cu2+ kết tủa hết Về mặt vật lý, việc nối hai dung dịch cầu muối để đóng kín mạch điện Pin galvani Cu - Zn biểu diễn cách đơn giản sơ đồ sau: (-) Zn ⎪ ZnSO4 CuSO4 ⎪ Cu (+) Hay: (-) Zn ⎪ Zn2+ Cu2+ ⎪ Cu (+) Trong trường hợp tổng quát, pin galvani ký hiệu sau: (-) M1 ⎪ M1n+ M2m+ ⎪ M2 (+) Như vậy, pin tạo thành từ việc ghép hai điện cực hai cặp oxi hố khử khử khác Hằng số cân phản ứng oxi hoá khử pin Đối với phản ứng oxi hóa khử thuận nghịch, 250C ta có: Ox ne1 + ←⎯⎯⎯⎯→Kh1 ←⎯⎯⎯⎯→Ox ne2 + (EOx Kh0 1/1 =E10) Kh2 (EOx Kh0 / =E20) Ox Kh1 + 2←⎯⎯⎯⎯→Ox Kh2 + (6) Page CHUN ĐỀ PIN ĐIỆN HĨA Ta có: ΔG0 =− ΔnF E0 (7) (n số electron trao đổi phản ứng (6)) ΔE0 =E10 −E20 F 96.485 C.mol-1 ΔG0Là biến thiên lượng tự tiêu chuẩn Mặt khác, ΔG0= - RTlnK R=8,314 J.mol-1.K-1 (8) T= 273 + t0C K số cân phản ứng (6) nF Từ (5) (6) ta có: lgK= RT 250C: lgK= 0,0592 Hay: ΔE0 2,3 nΔE0 K=10nΔE /0,0592 (9a) (9b) Nếu K > 104 phản ứng xảy hoàn toàn Nếu K < 10-4 phản ứng thực tế không xảy Nếu 10-4 < K < 104 có phản ứng khơng hồn tồn * Ta tổ hợp số cân (6) theo cách thông thường: Ox1+ ne ←⎯⎯⎯⎯→Kh1 Kh2 ←⎯⎯⎯⎯→ Ox2+ ne K1 K2’ Page 10 CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HĨA Phân tích: Các ví dụ hệ thống số dạng hệ điện hóa cặp oxi hóa – khử nhúng dung dịch điện li: dung dịch axit, dung dịch bazơ, dung dịch muối dạng nóng chảy Để xây dựng pin theo dạng này, học sinh phải hiểu trình xảy điện cực, muốn viết dạng khử, dạng oxi hóa trình phải hiểu tồn dạng mơi trường Hướng dẫn: Pin gồm hai điện cực Pt nhúng dung dịch HCl, khí clo hai điện cực có P khác Hoặc điện cực bơm khí H2, c n điện cực bơm khí clo Hoặc điện cực Ag, AgCl nhúng dung dịch HCl với điện cực khí clo Sơ đồ pin: (-) Pt Cl2 (P2) HCl(aq) Cl2(P2), Pt (+) (Với P2 < P1) Hệ điện hóa loại pin chênh lệch áp suất dạng khí, tạo cho khác hình thành pin điện Nửa phản ứng anot (-): 2Cl- → Cl2 + 2e Nửa phản ứng catot (+): Cl2 + 2e → 2ClHoặc: Sơ đồ pin: (-) Pt H2 (P2) HCl(aq) Cl2(P2), Pt (+) Nửa phản ứng anot (-): H2 → 2H+ + 2e Nửa phản ứng catot (+): Cl + 2e → 2Cl- => Phản ứng xảy pin: H2 + Cl2 → 2HCl Hoặc: Sơ đồ pin: (-) Ag,AgCl HCl Cl2(P atm), Pt (+) Nửa phản ứng anot (-): Ag + Cl- + 1e → AgCl Nửa phản ứng catot (+): Cl2 + 2e → 2Cl=> Phản ứng pin hoạt động: 2Ag + Cl2 → 2AgCl Pin Zn - Hg nhúng dung dịch KOH CM EoZnO22-/Zn=-1,22V; EoHgO/Hg= 0,12V Hướng dẫn: Đây pin điện gồm hai điện cực dạng khử nhúng dung dịch KOH Trong loại pin cần nắm dạng oxi hóa tồn ? Page 57 CHUN ĐỀ PIN ĐIỆN HĨA Để viết cho học sinh cần hiểu Zn (II) mơi trường kiềm q trình viết phải cho môi trường pin hoạt động Sơ đồ pin điện: (-) Zn KOH (C) HgO, Hg (+) Nửa phản ứng anot (-): Zn + 4OH - → Zn(OH)42- + 2e Nửa phản ứng catot (+): HgO + 2e + H 2O → Hg + 2OH - => Phản ứng pin hoạt động: Zn + HgO + 2OH- + H2O → Zn(OH)42- + Hg 1,455V Pin Zn - PbO2 nhúng dung dịch H2SO4 38% EoPbO2/Pb = Hướng dẫn: Đây pin điện gồm hai điện cực dạng khử điện cực trơ (có chứa dạng ox/kh) nhúng dung dịch H2SO4 loãng Sơ đồ pin điện: (-) Zn Zn2+(C), H2SO4 (C%) PbSO4, PbO2, Pt (+) Nửa phản ứng anot (-): Zn → Zn2+ + 2e Nửa phản ứng catot (+): PbO2 + 2e + 4H+ + SO42- → PbSO4 + 2H2O => Phản ứng pin hoạt động: Zn + PbO2 + 4H+ + SO42- → Zn2+ + PbSO4 + 2H2O Pin Zn - O2 nhúng dung dịch NH4Cl CM Hướng dẫn: Đây pin điện gồm hai điện cực có hai dạng ox/kh nhúng dung dịch NH4Cl Để viết cho loại pin học sinh phải xác định điện cực, trình xảy điện cực tồn dạng oxi hóa ion Zn 2+ Sơ đồ pin điện: (-) Zn Zn(NH3)42+, NH4Cl (aq) O2, Pt (+) Nửa phản ứng anot (-): Zn + 4NH4+ → [Zn(NH3)4]2+ + 2e + 4H+ Nửa phản ứng catot (+): O2 + 4e + 4H+ → 2H2O => Phản ứng pin hoạt động: 2Zn + O2 + 8NH4+ → 2[Zn(NH3)4]2+ + 2H2O + 4H+ Page 58 CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA a) Viết sơ đồ ắc quy chì, bán phản ứng phương trình phản ứng ắc quy chì phóng điện nạp điện b) Khi nạp điện với I = 19,3A, t = 1,5 Hỏi có gam PbSO4 bị phân tích? Hướng dẫn: Đây loại pin có chế thuận nghịch Để viết cho trình, học sinh biết kết hợp q trình oxi hóa – khử cân hợp chất tan a) + Khi pin phóng điện, có sơ đồ pin điện: (-) Pb H2SO4 38% PbO2 (+) Nửa phản ứng anot (-): Pb + SO42- → PbSO4 + 2e Nửa phản ứng catot (+): PbO2 + 2e + SO42- + 4H+ → PbSO4 + 2H2O => Phản ứng pin hoạt động: Pb + PbO2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O + Khi pin nạp điện (như bình điện phân): Nửa phản ứng anot (+): PbSO4 + 2H2O → PbO2 + 4H+ + 2e + SO42- Nửa phản ứng catot (-): PbSO4 + 2e → Pb + SO 42- => Phản ứng pin nạp điện: 2PbSO4 + 2H2O → PbO2 + Pb + 2H2SO4 b) Theo phản ứng nạp điện ta có: mPbSO4 = M.nPbSO4 = 303(It/2F).2 = 303(10.1,5.3600/96500) = 169,55 (g) Có pin điện (gọi pin nhiên liệu, dùng để cung cấp điện nước tinh khiết cho chuyên gia bay vũ trụ) gồm điện cực anot (C-Ni), điện cực catot có (C-Ni-NiO) nhúng vào Na2CO3 nóng chảy nạp H2 vào điện cực anot, O2 vào điện cực catot Viết bán phản ứng, phương trình phản ứng pin hoạt động sơ đồ pin Hướng dẫn: Đây loại pin gồm hai điện cực chất khơng than gia q trình oxi hóa – khử nhúng chất điện li nóng chảy Loại pin ban đầu học sinh khó hình dung phản ứng xảy điện cực Để hiểu viết học sinh suy luận dạng oxi hóa dạng khử tạo pin làm việc tham gia phản ứng để ion CO32- không đổi + Nửa phản ứng anot: H2 + CO32- → CO2 + H2O + 2e Page 59 CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA Nửa phản ứng catot: 1/2 O + 2e + CO → CO32- => Phương trình phản ứng pin hoạt động: H2 + 1/2 O2 → H2O => Sơ đồ pin: (-) C-Ni, H2 Na2CO3(n/c) O2, C-Ni-Ni (+) II- Pin nối lỏng: Pin nối lỏng loại pin gồm hai điện cực nhúng hai dung dịch điện li tạo nối hai dung điện li thường cầu muối chứa dung dịch KCl bão h a Tổng quát: (-) kh1/ox1 ox2/kh2 (+) Pin nồng đồ: Ví dụ 2: Cho trình xảy pin sau: 1) Ag+ (C1) → Ag+ (C2) 2) HCl (C1) → HCl (C2) Thiết lập sơ đồ pin nửa phản ứng pin hoạt động Hướng dẫn: Đây loại có dạng oxi hóa – khử, chênh lệch nồng độ, nên có giá trị khử khác hình thành pin điện Học sinh cần xác định thể khử cặp lớn Sơ đồ pin điện có xảy trình Ag+ (C1) → Ag+ (C2) (-) Ag Ag+(C2) Ag+(C1) Cu (+) Nửa phản ứng anot: Cu → Cu2+ + 2e Nửa phản ứng catot: Cu2+ + 2e → Cu Sơ đồ pin điện có xảy trình HCl (C1) → HCl (C2): (-)Pt, H2 (P) HCl(C1) HCl(C2) H2(P) Pt(+) (Với C2 > C1) Nửa phản ứng anot: H2 → 2H+ + 2e Nửa phản ứng catot: 2H+ + 2e → H2 Hoặc: Sơ đồ pin điện: (-)Pt, Cl2 (P) HCl(C1) HCl(C2) Cl2(P) Pt(+) (Với C2 < C1) Nửa phản ứng anot: 2Cl- → Cl2 + 2e Nửa phản ứng catot: Cl2 + 2e → 2Cl2 Pin điện có phản ứng oxi hóa khử: Page 60 CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HĨA Ví dụ 3: Viết sơ đồ pin, nửa phản ứng phương trình phản ứng pin hoạt động cặp oxi hóa – khử cho sau: 1) Zn2+/Zn với Cu2+/Cu 2) Fe3+/Fe2+ với Cr2O72-(H+)/Cr3+/ 3) Br2/2Br- với MnO4(H+)/Mn2+ Hướng dẫn: Dây loại pin điện phổ biến thường gặp Nếu theo định tính học sinh xác định cặp có dạng oxi hóa mạnh bên phải (có thể khử chuẩn lớn điện cực dương), cặp c n lại bên trái (có thể khử chuẩn nhỏ điện cực âm) 1) Do tính oxi hóa ion Cu2+ > Zn2+ (hoặc E(Cu2+/Cu) > E(Zn2+/Zn), nên có sơ đồ pin: -) Zn ZnSO4C1 CuSO4C2 Cu (+) Nửa phản ứng anot: Zn → Zn2+ + 2e Nửa phản ứng catot: Cu2+ + 2e → Cu => Phản ứng pin hoạt động: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu 2) Do tính oxi hóa ion Cr 2O72- > Fe3+ (hoặc E(Cr2O72-/Cr3+) > E(Fe3+/Fe2+), nên có sơ đồ pin: (-) Pt Fe2+; Fe3+ (aq) Cr2O72-; Cr3+(aq) Pt (+) Nửa phản ứng anot: Fe2+ → Fe3+ + e Nửa phản ứng catot: Cr2O72- + 6e + 14H+ → 2Cr3+ + 7H2O => Phản ứng pin hoạt động: 6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ → 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O 3) Do tính oxi hóa ion MnO4- > Br2 (hoặc E(MnO4-/Mn2+) > E(Br2/2Br-), nên có sơ đồ pin: (-) Pt Br2(C1)Br-(C2) MnO4-; Mn2+(aq) Pt (+) Nửa phản ứng anot: 2Br- → Br2 + e Page 61 CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA Nửa phản ứng catot: MnO4- + 5e + 8H+ → Mn2+ + 4H2O => Phản ứng pin hoạt động: 10Br- + MnO4- + 8H+ → Mn2+ + 5Br2 + 4H2O Pin điện có phản ứng phụ: Trong loại pin điện mà học sinh thường trình xảy pin pin hoạt động q trình oxi hóa – khử Để nâng cao tốn có tính ứng dụng, pin điện c n có phản ứng axit – bazơ, phản ứng tạo hợp chất tan, phản ứng tạo phức Ví dụ 4: Viết sơ đồ pin điện, trình xảy điện cực pin hoạt có phản ứng: 1) H+ + RCOO- → RCOOH 2) 2Ag+ + SO42- → Ag2SO4 3) Ag2SO4 + 2Cl- → 2AgCl + SO42- 4) Ni2+ + 4CN- → Ni(CN)4 2- 5) [Cu(NH3)4]2+ + 4CN- → [Cu(CN)4]2- + 4NH3 6) AgCl + 2CN- → [Ag(CN)2]- + Cl- Phân tích: Đây loại pin điện mà phương trình phản ứng pin điện lại khơng phải phản ứng oxi hóa – khử (phản ứng axit – bazơ, phản ứng tạo hợp chất tan, phản ứng chuyển từ chất tan sang chất tan hơn, phản ứng tạo phức, phản ứng chuyển từ phức bền sang phức bền, phản ứng chuyển từ hợp chất tan sang dạng phức, ) Để viết sơ đồ loại pin điện này, học sinh phải xác định: - Hai điện cực có dạng ox/kh, có điều tồn dạng oxi hóa dạng khử (thường dạng oxi hóa) khác - Giá trị dạng ox/kh lớn Hướng dẫn: Từ cặp ox/kh nhận thấy giá trị cặp, có sơ đồ pin điện nửa phản ứng điện cực là: 1) Sơ đồ pin điện có phản ứng: H+ + RCOO- → RCOOH (-) Pt, H2(P) RCOO-(C1) H+(C2) H2,(P) Pt (+) Nửa phản ứng anot: H2 + 2RCOO- → 2RCOOH + 2e Nửa phản ứng catot: 2H+ + 2e → H2 Page 62 CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA 2) Sơ đồ pin điện có phản ứng: (-) Ag, Ag2SO4 K2SO4(C1) 2Ag+ + SO42- → Ag2SO4 Ag+(C2) Ag (+) Nửa phản ứng anot: Ag + SO42- → Ag2SO4 + 2e Nửa phản ứng catot: Ag+ + 1e → Ag 3) Sơ đồ pin điện có phản ứng: Ag2SO4 + 2Cl- → 2AgCl + SO42(-) Ag, AgCl | KCl(C1) || K2SO4(C2) | Ag2SO4, Ag (+) Nửa phản ứng anot: Ag + Br- → AgBr + e Nửa phản ứng catot: AgCl + e → Ag + Cl- 4) Sơ đồ pin điện có phản ứng: (-) Ni Ni(CN)42-, KCN(C1) Ni2+ + 4CN- → Ni(CN)4 2Ni2+(C2) Ni (+) Nửa phản ứng anot: Ni + 4CN- → Ni(CN)42- + 2e Nửa phản ứng catot: Ni2+ + 2e → Ni III Một số loại pin thường gặp Hãy thử tưởng bạn sống giới mà thứ phải cắm dây điện sử dụng Đèn pin, máy trợ thính, điện thoại di động thiết bị cầm tay khác phải nối với ổ điện làm chúng trở nên thật khó dùng cồng kềnh Ơ tơ khơng thể khởi động cách xoay chìa khóa, mà phải vất vả khởi động tay Dây điện phải nối tới nơi, tạo hệ thống hỗn độn, tiềm ẩn nhiều nguy hiểm Nhưng thật may có viên pin, nguồn lượng di động, làm cho thiết bị cơng nghệ trở nên hữu ích hết Dẫu có nhiều loại pin nguyên tắc hoạt động chúng giống Khi thiết bị điện nối đến pin, phản ứng xảy bên pin sản sinh lượng điện Phản ứng gọi phản ứng điện hóa Nhà vật lý người Ý Alessandro Volta người phát trình vào năm 1799 ông tạo pin đơn giản từ kim loại bìa giấy ngâm dung dịch muối Kể từ nhà khoa học cải tiến nhiều thiết kế sơ khai Volta để tạo viên pin từ nhiều loại vật liệu khác đa dạng kích cỡ Trong pin điện, q trình oxi hố: Kh → Ox + ne, xảy anod Vì chất khử thường kim loại dễ dẫn điện nên người ta sử dụng kim loại làm điện cực Phản ứng khử: Ox + ne → Kh, xảy catod Chất oxi hố catod thường khơng phải kim loại (khó dẫn điện) nên người ta phải sử dụng điện cực trơ để Page 63 CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA dẫn điện (thường graphit) nhúng vào chất oxi hố có thêm chất dẫn điện (chẳng hạn bột graphit) Ngồi chất oxi hố chất khử, pin điện c n phải có dung dịch điện ly dạng lỏng hay dạng bột nhão Trong việc sản xuất pin, phải tính đến giá thành pin (dùng nguyên liệu rẻ Fe, Zn, Na) Ngoài c n phải xét đến khả gây ô nhiễm môi trường nguyên liệu làm pin Sau loại pin thường gặp: a/ Pin Leclanché (Hay c n gọi pin Zn-C) Pin Leclanché (Hình vẽ) thuộc loại pin muối hay c n gọi pin axit Pin gồm thỏi graphit hình trụ, dùng làm catod (cực dương), đặt khối bột nhão gồm NH4Cl, MnO2, ZnCl2, muội axetylen, tinh bột, đựng vỏ bọc kẽm, vỏ dùng làm anod (cực âm) Phản ứng oxi hoá anod: Zn → Zn2+ + 2e Phản ứng khử catod: MnO2 + H+ + 2e → Mn2O3 + H2O Phản ứng phụ: Zn2+ + NH4Cl → Zn(NH3)4Cl2 + H+ Phản ứng tổng hợp: Zn + MnO2 + NH4Cl → Mn2O3 + Zn(NH3)4Cl2 + H2O Như chất điện ly ZnCl2, NH4Cl dạng bột nhão Pin có sức điện động 1,5 V Hình Sơ đồ pin Leclanché Đây loại Pin có từ lâu Pin carbon kẽm có giá rẻ Đây lựa chọn tốt cho thiết bị tiêu thụ điện (đèn pin đồ chơi) Các loại pin nước sản xuất pin thỏ , ó thường thuộc loại Do có nội trở cao, bạn khơng sử dụng loại pin cho thiết bị máy ảnh Pin trì cho thiết bị có d ng nhỏ đồ chơi, bảng điều khiển Chú ý rằng, dùng lâu mà không kiểm tra, dung dịch điện phân Pin chảy phá hỏng tiếp điểm gá pin, chảy vào mạch điện, gây chập, hỏng mạch Nên kiểm tra thường xuyên 2-3 tháng thay thấy có tượng vỏ pin ẩm phồng (Có thể pin Page 64 CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA c n cung cấp điện, để dùng tiếp, pin chảy) Mức tự xả pin tr n carbon kẽm tối đa 4%/năm b/ Pin kiềm hình nút áo Tác nhân oxi hoá bột HgO hay bột Ag2O nên thường gọi pin thuỷ ngân hay pin bạc Tác nhân khử kẽm kim loại (thường dạng hỗn hống) - Nắp điện cực âm, thường làm thép mạ đồng Chất điện ly KOH Vỏ pin điện cực dương, thường làm thép mạ kền (Ni), cách ly với nắp Phản ứng oxi hoá anod: Zn + OH- → ZnO + H2O(l) + 2e Phản ứng khử catod: HgO + H2O(l) + 2e → Hg + OH- Hoặc: Ag2O + H2O(l) + 2e → Ag + OHHay: ½ O2 + H2O(l) + 2e → OHPhản ứng tổng cộng: Zn + HgO → ZnO + Hg Pin thủy ngân có sức điện động khoảng 1,35 V 17_372 Insulation Anode (zinc container) Cathode (steel) Solution of HgO (oxidizing agent) in a basic medium (KOH and Zn(OH) 2) Hình Pin kiềm Có thể mua pin loại dễ dàng Nếu bạn dùng với máy ảnh số thời gian sử dụng ngắn Tuy với giá rẻ pin Alkaline lựa chọn nhiều người Pin Alkaline có chất lượng tốt thị trường hãng danh tiếng Fuji hay Duracell sản xuất Khi sử dụng điện áp khả chịu tải pin alkaline giảm Nhờ vậy, người dùng nhận biết thời điểm hết pin Pin alkaline có nội trở nhỏ, khả chịu tải cao, bảo quản nhiều năm, suy yếu trung bình 2%/năm Pin sử dụng tốt cho thiết bị tiêu thụ d ng nhỏ đồng hồ treo tường điều khiển loại Tivi, điều h a Chú ý Pin Pin Cacbon kẽm c/ Pin liti-ion Liti dùng làm chất khử anod (Li → Li + + e) Vì liti điện cực âm (-3,03 V) nên với liti người ta tạo pin có sức điện động cao Tuy nhiên, điện cực lớn, Li dễ tác dụng với nước, nên muốn chế tạo pin liti, phải sử dụng dung môi hữu Page 65 CHUN ĐỀ PIN ĐIỆN HĨA Hình Pin liti-ion - Điện áp 3.7V Pin Li-ion sử dụng nhiều thiết bị cao cấp điện thoại di động, PDA, máy ảnh đắt tiền máy tính xách tay lưu trữ nhiều lượng pin Ni-Cd Ni-MH dung tích, đắt nhiều cơng nghệ chế tạo chất liệu sử dụng Trong viên pin Liion thường có mạch điều khiển q trình sạc bảo vệ pin Một khối Pin máy tính xách tay có nhiều viên Pin (Cell) ghép lại để có điện áp d ng đủ lớn Ví dụ Pin có điện áp 14.8V tức có viên Pin 3.7V nối tiếp (4 cells) Pin Liion suy giảm chất lượng theo thời gian bạn dùng hay khơng dùng Vì mua pin, bạn cần đảm bảo pin sản xuất Bạn sạc pin lúc nào, đầy hay hết không quan trọng Pin giảm chất lượng sau lần sạc lý chương trình kiểm tra pin ( Battery monitoring) máy tính xách tay đếm số lần sạc pin Thường tuổi thọ Pin khoảng 500 lần sạc, Pin c n 20-30% dung lượng so với ban đầu d/ Pin nhiên liệu Pin nhiên liệu pin có chất khử nhiên liệu, chất oxi hoá, khử bổ sung liên tục, thời gian hoạt động pin không bị hạn chế Pin nhiên liệu thường nhắc đến pin hydro – oxi với sức điện động khoảng 1,2 V Phản ứng oxi hoá H2 anod: H2 (k) + OH- → H2O(k) + e Phản ứng khử O2 catod: O2 (k) + H2O(k) + e → OH- Phản ứng tổng cộng: H2 (k) + O2 (k) → H2O(k) Page 66 CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HĨA Hình Pin nhiên liệu e/ Pin Lithium-Polymer (Li-Po) Điện áp 3.7V Là hệ pin đắt tiền nên xuất thiết bị PDA điện thoại di động cao cấp Pin Li-Po có chất điện phân dạng rắn khác với điện phân lỏng hầu hết loại pin khác Điều có nghĩa có trọng lượng nhẹ nhiều so với loại pin khác nhà sản xuất chế tạo pin Li-Po với hình dạng Như Pin theo hình Pin choPDA SONY NR70V Pin có chiều dày 2mm Đựng túi Polimer có d ng cung cấp tới 1200mAh Pin Li-Po nhẹ có khả lưu trữ lượng nhiều loại pin kể ưa chuộng sử dụng phổ biến thiết bị cầm tay Các ý cách sử dụng đặc tính Pin Pin Li-ion Hình Pin Liti-polime f/ Pin Niken Cadimi (Ni-Cd) điện áp 1.2V Là Pin có nội trở nhỏ phù hợp dùng với máy ảnh số, đèn flash Pin có số lần sạc lại nhiều nhất, lên tới 1000 lần, nhiên bạn phải cẩn thận sử dụng pin Ni-Cd độc Một số yếu điểm pin Ni-Cd điện giảm đột ngột cuối chu kỳ xả Sự giảm đột ngột không nhanh pin Ni-MH thấy rõ so với pin Alkaline Vì vậy, để tránh “cái chết đột ngột này” bạn nên có pin dự ph ng xa hay làm việc quan trọng Page 67 CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA Một đặc điểm Ni-Cd hiệu ứng nhớ (memory effect) Đây tượng suy giảm tuổi thọ nhanh chóng khơng sử dụng pin cách Hiện tượng giải thích sau: bạn sạc pin Ni-cd với d ng sạc nhỏ dùng pin khơng kiệt sạc lại số hợp chất hố học tích tụ cực âm pin Nếu bạn tiếp tục sạc kiểu này, hợp chất tích tụ ngày nhiều thêm làm giảm khả tích lũy lượng Cách tốt để tránh tượng dùng pin hết hay xả trước sạc Các sạc pin Ni-Cd tốt thường có nút bấm để xả pin tự động sạc điện áp tụt đến mức thấp g/ Pin Ni-MH (Nickel Metal Hidride) Điện áp 1.2V Pin Ni-MH dạng “AA” dùng với tất thiết bị dùng pin Alkaline Ni-Cd Pin Ni-MH có khả lưu trữ lượng tốt nội trở nhỏ Đây lực chọn phổ biến pin Ni-MH có hiệu ứng nhớ Ni-Cd dung lượng pin cao hai lần pin Ni-Cd Với pin bạn sạc lúc mà không cần phải xả pin.Tuy nhiên dùng liên tục tình trạng đó, pin bị chai Ngồi bị hỏng nhiệt sạc lâu Bạn nên sử sụng sạc pin chất lượng cao Có điều khiển tự động để tránh điều này.Khi mua pin Ni-MH, bạn nên mua loại có dung lượng cao (cỡ 1800mAh trở lên) Trên thị trường bạn mua pin NiMH hãng Sanyo, Panasonic, Sony có dung lượng 2000-2500mAh với giá khoảng 140.000 - 250.000 đ/vỉ viên cỡ AA lưu ý không nên dùng sạc pin NiCd cho pin Ni-MH để tránh cháy, nổ pin dùng sạc nhanh Sau sạc bỏ pin khỏi sạc để tránh hao điện pin h/ Pin silver oxide (oxit bạc) Điện áp 1.5V Đôi ta thấy Pin có điện áp 6V 12V có nhiều pin nhỏ nối tiếp bên Pin hoạt động môi trường nhiệt độ thấp, nội trở nhỏ có khả chịu tải xung Pin silver có độc tính cao, khơng thơng dụng giá đắt Bạn thấy loại pin số loại đồng hồ, máy trợ thính, máy ảnh tiêu thụ lượng Ngồi ra, Pin hết không chảy nước nên ưa chuộng gắn trực tiếp lên bo mạch Pin CMOS máy vi tính Page 68 CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I/ Kết luận: Như qua nội dung đề tài nghiên cứu này, phần tổng hợp phân loại hệ thống dạng tập khác phần pin điện hóa, giúp người đọc có nhìn tổng qt tập pin điện hóa từ dạng đơn giản đến phức tạp Cũng qua đề tài thấy pin điện hóa mảng kiến thức quan trọng chương trình chuyên, bồi dưỡng HSG Hóa học đại học, làm tảng cho chuyên ngành khác vô cơ, phân tích….Chúng tơi mong tài liệu góp phần cung cấp thêm nguồn tập phong phú dạng hệ thống tương đối hoàn chỉnh giúp cho giáo viên bồi dưỡng em học sinh, sinh viên kiến thức phần pin điện hóa làm tảng vững để em tiếp thu kiến thức hóa học khác cách dễ dàng II/ Kiến nghị: Cần tăng cường tập pin điện hóa (cả số lượng tính thực tiễn) chương trình hóa học chun, bồi dưỡng HSG Nếu có điều kiện, đề tài mở rộng theo hướng tiến hành thực nghiệm sư phạm để điều chỉnh nội dung kiến thức cho phù hợp với đối tượng học sinh giỏi trung học phổ thơng Page 69 CHUN ĐỀ PIN ĐIỆN HĨA TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồng Nhâm, Hóa học vơ cơ, tập (Lý thuyết đại cương hóa học), NXB giáo dục, Hà Nội, 1994 Nguyễn Đức Chung, Hóa học đại cương, NXB đại học quốc gia tp.Hồ Chí Minh, 2002 Nguyễn Đức Chung, Bài tập Hóa học đại cương, NXB Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh, 2003 Đào Đình Thức, Hóa học đại cương, NXB đại học quốc gia Hà Nội, 1999 Nguyễn Văn Tấu (chủ biên), Giáo trình Hóa học đại cương, Tập I, NXB Giáo dục, 2007 Lâm Ngọc Thiềm (chủ biên), Trần Hiệp Hải, Bài tập hóa học đại cương, NXB đại học quốc gia Hà Nội, 2007 Lê Mậu Quyền, Hóa học đại cương, NXB Giáo dục, 2007 Lê Mậu Quyền, Bài tập Hóa học đại cương, NXB Giáo dục, 2007 Dương Văn Đảm, Bài tập Hóa học đại cương, NXB Giáo dục, 2006 10 Lâm Ngọc Thiềm (chủ biên), Những nguyên lý hóa học, Phần tập, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2000 Page 70 CHUYÊN ĐỀ PIN ĐIỆN HÓA 11 Lâm Ngọc Thiềm (chủ biên), Lê Kim Long, Cấu tạo chất đại cương, NXB đại học quốc gia Hà Nội, 2004 12 PGS, PTS Lê Mậu Quyền, Cơ sở lí thuyết hóa học (phần tập), NXB khoa học kĩ thuật Hà Nội, 1995 13 Nguyễn Hạnh, Cơ sở lý thuyết hóa học (phần hai), NXB giáo dục, Hà Nội, 1999 14 Vũ Đăng Độ, Cơ sở lí thuyết q trình hóa học, NXB Giáo dục, 2007 15 Vũ Đăng Độ (chủ biên), Bài tập sở lí thuyết q trình hóa học, NXB Giáo dục, 2007 16 Nguyễn Đình Huề, Giáo trình hóa lí, NXB giáo dục, 2006 17 Nguyễn Văn Duệ, Trần Hiệp Hải, Lâm Ngọc Thiềm, Nguyễn Thị Thu, Bài tập hóa lí, NXB giáo dục, 2008 18 Lâm Ngọc Thiềm (chủ biên), Trần Hiệp Hải, Nguyễn Thị Thu, Bài tập hóa lý sở, NXB khoa học kĩ thuật Hà Nội 19 Các đề thi olympic nước quốc tế năm qua 20 Các đề thi học sinh giỏi nước quốc tế năm qua 21 Các đề thi cao học nước năm qua Page 71 ... (0,05-x) SO4 2- K = 1 0-2 .(1 0-4 ,76 )-1 = 102,76 (0,05-x) => K = = (0,05-x)2/(0,03+x).x = 102,76 => x = 1,43.1 0-4 (M) => [CH3COOH] = [SO4 2-] = 0,0 5-1 ,43.1 0-4 = 0,049857(M); [HSO 4-] = 1,43.1 0-4 M; [CH3COO-]... điện pin tính lượng Gipxơ: ∆Gpin = - nFEpin + Tính E (-) : Theo cân bằng: CH3COO- + H2O ⇌ CH3COOH + OHCo [] (1-x) x Kb = Ka-1.Kw = 1 0-9 ,24 x => K = = x2/(1-x) = 1 0-9 ,24 (với < x < 1) => x = [OH-]... 0,0592lg(1/CCl-) = 0,222 + 0,0592lg(1/1,5) = 0, 212( V) => Epin(2) = E(+) - E (-) = 0,244 - 0, 212 = 0,032(V) Vì Epin(1) = 0,417 > Epin(2) = 0,032(V), nên pin (1) có vai tr cung cấp điện cho pin (2) (pin nạp