de thi, chuyen de CHUYÊN ĐỀ 8 ĐIỆN HÓA HỌC A LÍ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO I SỰ ĐIỆN LI 1 Định nghĩa Quá trình phân li các chất trong nước ra thành ion gọi là sự điện li Những chất tan trong nước phân[.]
CHUN ĐỀ ĐIỆN HĨA HỌC A LÍ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO I SỰ ĐIỆN LI Định nghĩa: Quá trình phân li chất nước thành ion gọi điện li. Những chất tan nước phân li ion gọi chất điện li Vậy axit, bazơ muối chất điện li Sự điện li biểu diễn phương trình điện li. Chất điện li mạnh - chất điện li yếu - chất không điện li a) Chất điện li mạnh chất tan nước, phân tử hồ tan phân li ra ion (trong phương trình điện li dùng dấu mũi tên →) Thí dụ: Những chất điện li mạnh bao gồm: - Hầu hết muối như: - Các axit mạnh như: - Các bazơ mạnh (bazơ tan) như: bazơ kiếm, Ba(OH)2, Ca(OH)2, b) Chất điện li yếu chất tan nước có phần số phân tử hồ tan phân li ion, phần lại tồn dạng phân tử dung dịch Quá trình điện li trình thuận nghịch (trong phương trình điện li dùng mũi tên hai chiều) Thí dụ : Những chất điện li yếu bao gồm: - Các axit yếu: - Các bazơ yếu: hiđroxit không tan c) Chất không điện li chất tan vào nước hoàn tồn khơng phân li thành ion Chúng chất rắn glucozơ C6H12O6, chất lỏng như Chú ý: Đối với đa axit đa bazơ yếu phân li theo nấc: Độ điện li 𝛂 Dộ điện li α cho biết phần trăm chất tan phân li thành ion biểu diễn tỉ số nồng độ mol phân tử chất tan phân li thành ion (C) nồng độ ban đầu chất điện li (C0): Trang • Nếu C = • Nếu C = C0 chất MA không điện li (α= 0) chất MA điện li hoàn toàn (α = 1) Chú ý: • Độ điện li α phụ thuộc vào chất chất tan, vào nhiệt độ nồng độ của dung dịch Dung dịch loãng (C0 nhỏ) α lớn. • Đối với dung dịch axit yếu (α c) Cách tính pH dung dịch • Đối với dung dịch axit mạnh (𝛼 = 1). • Đối với dung dịch bazơ mạnh (𝛼 = 1) • Đối với dung dịch axit yếu (𝛼 = 0,4.0,01 = 0,004 mol còn, OH- hết Trang = 0,004 - 0,5V = 104.(V + 0,4)= V = 7,92 ml Ví dụ 2: Nhỏ từ từ 30 ml dung dịch chứa HCl HNO3 có pH = vào 10 ml dung dịch chứa Na2CO3 0,1M NaHCO3 0,15M Kết thúc phản ứng thu dung dịch X V lít CO2 (đktc). a) Tính giá trị V b) Tính thể tích dung dịch Ba(OH)2 0,1M cần dùng để phản ứng vừa hết với dung dịch X. Giải a) 30 ml dung dịch chứa HCl HNO3 có pH = = 0,003 mol dư b) Dung dịch X chứa : X + Ba(OH)2: Gọi V thể tích dung dịch Ba(OH)2 cần thêm vào để phản ứng vừa hết với dung dịch X Ta có : Ví dụ 3: Trộn 100 ml dung dịch chứa HCl 0,1M H 2SO4 0,1M với 150 ml dung dịch chứa NaOH 0,1M Ba(OH)2 0,05M, kết thúc phản ứng thu dung dịch X m gam kết tủa. a) Tính m b) Tính pH dung dịch X. Giải a) Trang Chuyên đề đề thi học sinh giỏi Hóa 10-11-12 nhóm vừa hồn thành, thầy cần tài liệu file Word vui lòng liên hệ Zalo nhóm 0988166193 để có tài liệu Ví dụ 4: a) Hòa tan muối vào nước thành dung dịch, sau cho vào dung dịch quỳ tím Hỏi dung dịch có màu ? Tại ? b) Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,08M + H 2SO4 0,01M với 250 ml dung dịch NaOH aM, 500 ml dung dịch có pH = 12 Tính a. Giải a) - Dung dịch NaCl : Quỳ không đổi màu NaCl tạo axit mạnh bazơ mạnh - Dung dịch : Quỳ có màu đỏ muối bị thuỷ phân cho dung dịch có môi trường axit. b) = 0,25.0,08 + 2.0,25.0,01 = 0,025 (mol) Dung dịch thu có pH = 12 > OH cịn, H+ hết [OH-]cịn Ví dụ 5: Có lọ nhãn đựng dung dịch sau : NH 4Cl, MgSO4, ZnCl4, NaCl Chỉ dùng thêm dung dịch K2S làm thuốc thử Hãy trình bày phương pháp hoá học để phân biệt dung dịch Viết phương trình hố học xảy (nếu có) dạng ion thu gọn. Giải Cho dung dịch K2S tác dụng với dung dịch Nhận ra: - Dung dịch NH4Cl :Có khí ra, mùi khai đun nóng. (mùi khai) - Dung dịch AlCl3 :Có kết tủa trắng keo xuất hiện (trắng keo) - Dung dịch NaCl : Không tượng - Dung dịch MgSO4 ZnCl2 : Có kết tủa trắng xuất hiện Trang (màu trắng) (màu trắng) Lọc lấy kết tủa cho phản ứng với dung dịch NH4Cl đun nóng Kết tủa tan là Mg(OH)2 → Dung dịch ban đầu MgSO4. Dung dịch lại ZnCl2 Chuyên đề đề thi học sinh giỏi Hóa 10-11-12 nhóm vừa hồn thành, thầy cần tài liệu file Word vui lịng liên hệ Zalo nhóm 0988166193 để có tài liệu Ví dụ 6: Trộn 100ml dung dịch X gồm KHCO3 1M K2CO3 1M vào 100ml dung dịch Y gồm NaHCO3 1M Na2CO3 1M thu dung dịch Z Nhỏ từ từ 100ml dung dịch A gồm H 2SO4 1M HCl 1M vào dung dịch Z thu V lít CO2 (đktc) Tính giá trị V. Giải Dung dịch X Y có số mol Dung dịch Z chứa: :0,2 mol; CO32-: 0,2 mol. Dung dịch A chứa: Khi nhỏ từ từ dung dịch A vào dung dịch Z: Phản ứng xảy theo thứ tự: nH+dư ; = 0,2 + 0,2 = 0,4 mol. (2) lít Ví dụ 7: Cho m gam NaOH vào lít dung dịch NaHCO nồng độ a mol/l, thu được lít dung dịch X Lấy lít dung dịch X tác dụng với dung dịch BaCl (dư) thu 11,82 gam kết tủa Mặt khác, cho lít dung dịch X vào dung dịch CaCl2 (dư) đun nóng, sau kết thúc phản ứng thu 7,0 gam kết tủa Tính giá trị a m. Giải : : x/2 (0,25x + 0,06) → (0,25x + 0,06) = 0,07 0,25x x=0,04 mol Trang Ví dụ 8: Dung dịch X chứa ion: Ca2+, Na+, HCO3-và Cl- , số mol ion Cl - 0,1 Cho 1/2 dung dịch X phản ứng với dung dịch NaOH (dư), thu gam kết tủa Cho 1/2 dung dịch X lại phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 (dư), thu gam kết tủa Mặt khác, đun sơi đến cạn dung dịch X thu m gam chất rắn khan Tính giá trị m. Giải • 1/2X + Ca(OH)2 dư: hết 0,03 0,03 • 1/2X + NaOH dư: 0,02 0,02 0,02 Theo ĐLBT điện tích: Khi đun sơi dung dịch X: 0,06 → 0,03 Ví dụ 9: Dung dịch X chứa ion: tổng số mol Na+và Cl- 0,15 mol Chia X thành hai phần Cho phần phản ứng với lượng dư dung dịch NaOH, kết thúc phản ứng thấy có 9,85 gam kết tủa xuất Cho dung dịch NaHSO4 tới dư vào phần 2, sinh 1,68 lít khí CO2 (đktc) Tính tổng khối lượng muối dung dịch X. Giải 0,075 0,075 • hết, 0.075 0,05 Mặt khác : còn → 0.075 0,05 (1) Theo định luật bảo tồn điện tích: (2) Trang 10 Từ (1) (2): Khối lượng muối X là Ví dụ 10: Dung dịch X chứa: Cho 1/2X tác dụng với dung dịch NaOH dư, kết thúc phản ứng thu 9,85 gam kết tủa Mặt khác, cho lượng dư dung dịch NaHSO vào 1/2X cịn lại, sau phản ứng hồn tồn thu 17,475 gam kết tủa Đun nóng tồn lượng X tới; phản ứng hoàn toàn, lọc bỏ kết tủa cạn nước lọc thu gam muối khan ? Giải X + NaHSO4 dư : (nếu có) X + NaOH dư: 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 Theo định luật bảo tồn điện tích : Đun nóng X: 0,1 → 0,05 0,05 0,5 0,05 cịn Dung dịch nước lọc chứa BaCl2 NaCl Ví dụ 11: Dung dịch X gồm 0,1 mol H+, z mol Al3+, t mol 0,02 mol Cho 120 ml dungdịch Y gồm KOH 1,2M Ba(OH)2 0,1M vào X, sau phản ứng kết thúc, thu 3,732 gam kết tủa Tính giá trị z t. Giải Áp dụng định luật bảo tồn điện tích ta có : 0,1 + 3z = t + 0,04 Trang 11 Số mol OH- dùng để phản ứng với Al3+ = 0,168 - 0,1 = 0,068 (mol) > nOH- (trong kết tủa) =3.0,012 = 0,036 (mol) Số mol OH- [Al(OH)4]- = 0,068 -0,036 = 0,032 (mol) Ví dụ 12: Dung dịch X chứa ion: Chia X thành hai phần Phần phản ứng vừa đủ với 350 ml dung dịch HCl 1M, sinh 4,48 lít CO2 (đktc) Cho phần tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2 thu dung dịch Y 52,85 gam kết tủa Cô cạn Y nung đến khối lượng khơng đổi, cịn lại 31,59 gam muối a) Tính thể tích dung dịch Ba(OH)2 1M tối thiểu cần dùng để phản ứng hết với dung dịch X b) Tính nồng độ mol ion X Coi thể tích dung dịch X ban đầu 500 ml. Giải a) x y → 2x → x →y →y Ta có hệ: : z → z → z mkết tủa Dung dịch Y chứa : Khi cô cạn Y nung đến khối lượng khơng đổi cịn lại muối Đó muối NaCl bền với nhiệt, khơng bị phân tích đun nóng Gọi t số mol Cl chứa 1/2X Ta có : Dung dịch X chứa : 0,08 mol Cl -, 1,08 mol Na+, 0,2 mol , 0,3 mol ,0,1 mol mol • X + Ba(OH)2 : 0,1 0,1 0,1 Trang 12 0,1 lít b) Nồng độ mol ion X: Ví dụ 13: Hỗn hợp X chứa NaHCO3 Na2CO3 Cho m gam X vào dung dịch BaCl2 (dư), kết thúc phản ứng thu 29,55 gam kết tủa Mặt khác, m gam X phản ứng với lượng dư dung dịch Ca(OH)2, sinh tối đa 20 gam kết tủa Tính m. Giải 0,15 X 0,15 → x (x + 0,15) → (x + 0,15) Ví dụ 14: Dung dịch X chứa HCl 0,1M H2SO4 0,05M Dung dịch Y chứa NaOH 2M Ba(OH)2 MM Cho 100 ml dung dịch X vào 100 ml dung dịch Y thu dung dịch Z 1,0485 gam kết tủa Cho Z tác dụng với dung dịch Ba(HSO3)2 dư, xuất 0,9845 kết tủa Tính giá trị a b. Giải ; hết, cịn • X + Y : Có phản ứng ion đối kháng. 0,1b → 0,1b Trang 13 0,1b = 0,0045 b = 0,045M Ở OH cịn dư Z tác dụng với Ba(HSO3)2 dư, sinh kết tủa BaSO4: 0,005 - 0,0045 = 0,0005 mol Ứng với = 233.0,00005 = 0,1165 gam< 0,9845 gam nên có thêm kết tủa BaSO3 : 0,004 0,004 0,1a + 0.2.0,045 = 0,004 + 0,02 a= 0,15M Ví dụ 15: a) Tính độ điện li dung dịch CH3NH2 0,010M. b) Độ điện li thay đổi khi: - Pha loãng dung dịch 50 lần - Khi có mặt NaOH 0,001 OM - Khi có mặt CH3COOH 0,001 OM. - Khi có mặt HCOONa 1,00M Biết: CH3NH2 + H+ → ; K= CH3COOH CH3COO- + H+ ; K= Giải a) Tính độ điện li dung dịch CH3NH2 0,010M: Ban đầu: 0,01 Cân bằng: 0,01 - x x x b) Độ điện li thay đổi - Pha loãng dung dịch 50 lần: - Khi có mặt NaOH 0,0010M: → (1) Ban đầu: 0,01 Cân bằng: 0,01 - x x +x α giảm OH- NaOH làm chuyển dịch cân (1) sang trái - Khi có mặt CH3COOH 0,0010M: Trang 14 K lớn, phản ứng xảy hoàn toàn C: 9.10-3 [ ] : (9.10-3 – x) 10-3 10-3 + x x α tăng CH3NH2 tương tác với CH3COOH - Khi có mặt HCOONa 1,00M; (1) (2) nên Vậy cân (1) khơng ảnh hưởng đến cân (2) độ điện li α CH3NH2 khơng thay đổi có mặt HCOONa II ĐIỆN CỰC CÁC LOẠI ĐIỆN CỰC - ĐIỀU KIỆN CHUẨN CỦA CÁC LOẠI ĐIỆN CỰC Điện cực a) Khái niệm: Điện cực hệ gồm kim loại, kim loại phủ muối nhúng vào dung dịch có chứa ion kim loại kim loại trơ mà phủ muối kim loại bão hồ, một chất khí nhúng vào dung dịch chứa ion kim loại b) Các loại điện cực • Điện cực kim loại Khi nhúng kim loại vào nước tác dụng phân tử có cực nước, ion kim loại bị tách khỏi bề mặt kim loại tạo thành ion hiđrat hố, cịn electron lại kim loại Tuy nhiên trình bị ngừng điện tích kim loại dung dịch khác dấu Kết tạo nên cân động sau: (trong kim loại) M - kí hiệu nguyên tử kim loại kim loại rắn; - ion kim loại hiđrat hố Nếu hồ tan lượng muối kim loại chứa M n+ vào nước cân bị chuyển dịch từ phải sang trái, nghĩa số ion Mn” trở lại vào kim loại Vậy cân thiết lập nhúng kim loại vào dung dịch muối ta có điện cực kim loại. Ở ranh giới kim loại dung dịch điện cực có lớp điện tích kép, sinh hiệu số điện chúng Giá trị hiệu số điện phụ thuộc vào chất kim loại, chất dung môi, nồng độ ion Mn+ và nhiệt độ, nghĩa phụ thuộc vào lớp điện tích kép trên. • Điện cực trơ nhúng dung dịch có chứa cặp oxi hoá - khử Điện cực trơ: Là điện cực mà ion khơng thể chuyển vào dung dịch, là điện cực làm từ kim loại bền mặt hoá học platin, vàng, Khi nhúng Pt vào dung dịch chứa cặp oxi hoá - khử chẳng hạn dung dịch FeCl2 - FeCl3 ion Fe3+ lấy electron Pt theo phương trình: Trang 15 Thanh Pt lúc tích điện dương, cịn dung dịch chứa ion Cl - tích điện âm Chính điện tích dương ngăn cản khơng cho Fe 3+ đến tiếp tục lấy electron Mặt khác Pt lấy electron Fe2+ Kết lập thành cân động: Vậy kim loại dung dịch chứa cặp oxi hoá - khử lập nên điện cực Kí hiệu: Pt |Fe3+ ,Fe2+ • Điện cực khí Là điện cực tiếp xúc với khơng khí dung dịch chứa dạng oxi hoá dạng khử Vật liệu dùng làm điện cực phải khơng chuyển ion vào dung dịch khơng tác dụng hố học với khí có khả hấp thụ khí xúc tác cho phản ứng Ví dụ: Điện cực hiđro làm platin có phủ lớp muội Pt có khả hấp thụ lượng lớn khí H 2, nhúng vào dung dịch H2SO4 (chứa HBO dạng oxi hố Hạ) có cân bằng: Vậy điện cực dung dịch xuất hiệu số điện thể tương tự như hai điện cực xét trên. • Điện cực chuẩn hiđro. Vì khơng thể xác định giá trị tuyệt đối hiệu số điện điện cực dung dịch, nên phải qui ước lấy điện cực làm chuẩn gán cho giá trị hiệu số điện Người ta qui ước lấy điện cực chuẩn hiđro làm chuẩn Đó điện cực khí mơ tả với điều kiện sau: - Áp suất (chính xác hoạt áp) Hy khí atm - Nồng độ (chính xác hoạt độ) H2O mol/l Trong điều kiện vậy, hiệu số điện điện cực với dung dịch nhiệt độ quy ước 0,00 V kí hiệu nghĩa hiệu số điện ứng với trình cân điện cực sau: Giá trị hiệu số điện gọi điện cực chuẩn hiđro hoặc thế khu chuẩn hiđro. • Điện cực kim loại muối khó tan nó Là hệ gồm kim loại phủ muối khó tan nhúng vào dung dịch chứa anion muối khó tan Kí hiệu: Tồn cân bằng: Ví dụ: Ag, AgCl | Cl-, điện cực calomen: Pt, Hg, Hg2Cl2 | Cl- • Điện cực calomem bão hoà: Là điện cực gồm có Pt phủ lớp Hg, HgCl2 (là muối tan Hg) nhúng vào dung dịch KCl bão hoà Do dung dịch KCl bão hoà [Cl -] coi khơng đổi coi khơng đổi Chính điện cực điện cực calomem bão hồ coi khơng đổi 0,244 V Do đó, giống điện cực hiđro tiêu chuẩn, điện cực calomem bão hoà dùng điện cực chuẩn hiđro để xác định điện cực cặp oxi hố - khử khác (tuy dùng hơn). Điều kiện chuẩn loại điện cực • Một điện cực coi điều kiện chuẩn khi: - Nồng độ ion phân tử tham gia phản ứng điện cực 1M Nếu chất khí áp suất atm - Nhiệt độ 25°C (2980K) • Ý nghĩa điện cực chuẩn: Trang 16 - Thế điện cực chuẩn âm dạng khử có tính khử mạnh, cịn dạng oxi hố có tính oxi hố yếu ngược lại điện cực chuẩn dương dạng khử có tính khử yếu dạng oxi hố có tính oxi hố mạnh Ví dụ: Tính khử: Al > Zn tính oxi hóa Zn2+ > Al3+ - Dựa vào điện cực chuẩn để xác định suất điện động pin thành lập từ hai điện cực biết suất điện động Ví dụ: Xét pin Pb-Cu điều kiện chuẩn. Vì nên cực Cu cực dương (catot) và Pb cực âm (anot) Có thể thiết lập đồ pin điều kiện chuẩn: Ở anot (cực âm): Xảy oxi hoá Pb Ở catot (cực dương): Xảy khử Cu2+ Phản ứng xảy pin hoạt động là Suất điện động chuẩn Pin Pb-Cu: Chú ý: - Trong pin điện hoá điện cực điện cực lớn đóng vai trị là cực dương (catot) xảy khử, cực điện cực bé đóng vai trị cực âm (anot) xảy oxi hoá. - Dựa vào điện cực chuẩn người ta xác định độ biến thiên năng lượng tự theo phương trình: Trong đó: n: số electron trao đổi phản ứng oxi hoá - khử F: số Faraday Vì phản ứng xảy dựa vào điện cực chuẩn người ta xác định chiều phản ứng oxi hoá - khử xảy điều kiện xác định Chẳng hạn, dựa vào bảng oxi hoá khử kim loại ta thấy kim loại điện cực chuẩn âm tan dung dịch H+ giải phóng H2 Cách xác định điện cực điện cực chuẩn Muốn xác định thẻ điện cực điện cực đó, người ta ghép điện cực với điện cực hiđro tiêu chuẩn thành pin, suất điện động pin vơn kế điện cực tương đối điện cực trơ Nhưng vấn đề đặt viết chất chất tham gia chất chất sản phẩm Chẳng hạn pin Cịn pin phản ứng tạo dịng là: phản ứng tạo dịng là: * Theo qui ước quốc tế Stockholm năm 1968, phản ứng xảy điện cực cần khảo sát điện cực phải phản ứng khử: (OXH + ne Kh) Trang 17 Chính vậy, điện cực cặp oxi hố - khử cịn gọi khử Như độ lớn điện cực suất điện động pin gồm điện cực hiđro chuẩn ghi bên trái điện cực cần khảo sát ghi bên phải Suất điện động coi dương dòng điện pin từ trái qua phải (và ngược lại dòng electron từ phải qua trái), ngược lại âm Vậy muốn đo thể khử điện cực đó, chẳng hạn điện cực Zn ta phải thiết lập pin gồm điện cực hiđro chuẩn ghi bên trái điện cực Zn ghi bên phải, sau đo suất điện động pin này: Thực nghiệm cho thấy aZn2+ = hiệu số điện hai điện cực 0,76 V dòng điện pin từ phải qua trái điện cực cân Zn - 0,76V Dấu trừ chứng tỏ điện cực Zn tích điện âm so với điện cực hiđro chuẩn (dư electeron hơn) Điều có nghĩa kim loại Zn có tính khử mạnh H2 Phản ứng xảy pin hoạt động: • Cách xác định điện cực chuẩn: Thế diện cực tiêu chuẩn cặp oxi hoá - khử (điện khử tiêu chuẩn) suất điện động pin tạo điện cực hiđro chuẩn ghi bên trái điện cực cần khảo sát ghi bên phải, hoạt độ của mỗi dạng (nếu hai dạng oxi hoá khử chất rắn hiển nhiên hoạt độ dạng 1) III KHÁI NIỆM PIN - MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ KÍ HIỆU CHO HỆ ĐIỆN HỐ THEO QUI ƯỚC IUPAC - NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA PIN Khái niệm pin: Là hệ gồm hai điện cực (là hai vật dẫn loại 1, tức loại dẫn electron) tiếp xúc với dung dịch chất điện li chất điện li nóng chảy (vật dẫn loại 2, tức loại dẫn điện nhờ ion) nối với cầu nối Ví dụ: pin Daniel – Jacobi gồm điện cực Zn nhúng dung dịch ZnSO4 điện cực Cu nhúng dung dịch CuSO4 Hai dung dịch nối với cầu muối chứa dung dịch KCl bão hoà Khi ta nối hai điện cực lại dây dẫn thấy có dòng điện chạy từ Cu sang Zn thời gian dài Một số thuật ngữ cho hệ điện hoá theo qui ước IUPAC a) Khái niệm catốt anốt - Điện cực mà xảy khử gọi catốt (cực dương) (1) - Điện cực mà xảy ơxi hóa gọi anơt (cực âm). (2) b) Tế bào điện hố - Tế bào điện phân tế bào Galvani - Một hệ gồm hai điện cực nhúng vào dung dịch điện li gọi hệ điện hoá (hay tế bào điện hố) Nếu hệ sinh dịng điện gọi pin hay tế bào Galvani Nếu hệ nối với nguồn điện bên cho phép thực một phản ứng hố học gọi hệ điện phân (tế bào điện phân) - Trong tế bào Gavalni, dòng clectron chạy từ anốt theo dây dẫn sang catốt theo qui ước, dịng điện chạy từ catơt sang anốt Khi đó, điện catơt dương so với điện anốt Nghĩa catốt cực dương, anôt cực âm tế bào Galvani Suất điện động tế bào Galvani hiệu điện cực đại catốt anốt có trị số dương: E = Ecatốt - Eanôt > - Theo cơng ước Hiệp hội quốc tế hố học lý thuyết ứng dụng IUPAC họp năm 1968 Stockholm, hệ điện hoa kí hiệu sau: Bề mặt phân chia hai pha kí hiệu vạch thẳng đứng ( | ) Nếu hai dung dịch khơng có khuyếch tán (là sinh ranh giới phân chia hai dung dịch có khác chất chất điện li hay khác nồng độ) kí hiệu hai gạch thẳng đứng ( || ) Cịn khuyếch tán dùng kí hiệu ( | ) Nếu điện cực (hoặc dung dịch) gồm nhiều chất chất có dấy phẩy. Trang 18 Chuyên đề đề thi học sinh giỏi Hóa 10-11-12 nhóm vừa hồn thành, thầy cần tài liệu file Word vui lịng liên hệ Zalo nhóm 0988166193 để có tài liệu Nguyên tắc hoạt động pin: - Trong phản ứng oxi hoá - khử bình thường, electron chuyển trực tiếp từ chất khử sang chất oxi hoá lượng phản ứng biến thành nhiệt. Ví dụ: Nhúng Zn vào dung dịch CuSO4 ion Cu2+ trực tiếp nhận electron từ Zn: lượng thoát dạng nhiệt ( ) - Nếu thực oxi hoá Zn nơi, khử Cu 2+ nơi khác cho electron chuyển từ Zn sang ion Cu2+ qua dây dẫn nghĩa cho dòng electron chuyển động theo dịng lượng phản ứng biến thành điện q trình xảy pin Vậy muốn thành lập pin ta phải thực oxi hoá khử hai điện cực khác Sau nối hai điện cực lại với electron chuyển từ chất khử sang chất oxi hoá qua dây dẫn Đây nguyên tắc hoạt động pin Suất điện động pin Là giá trị hiệu số điện lớn hai điện cực pin Nó tính theo cơng thức: Epin = E+ - E- = Ecatốt – E anốt Vì khứ điện cực dương luôn lớn khử điện cực âm nên suất điện động pin dương Nếu pin tạo hai điện cực chuẩn suất điện động chuẩn pin là: IV PHƯƠNG TRÌNH NERNST (NEC) Phương trình Nernst Xét ví dụ pin sau: Phản ứng xảy pin là (1) Giả sử pin làm việc cách thuận nghịch, nhiệt động học áp suất nhiệt độ khơng đổi biến thiên entanpi tự hệ cơng có ích lớn mà pin thể hiện: n - số electron trao đổi chất khử chất oxi hoá phản ứng (ở theo phản ứng (1) n = 2); F - số Faraday, F = 96500 C.mol-1; E - suất diện động pin, V Nếu pin cấu tạo hai điện cực chuẩn thì: Mặt khác: Chia hai vế cho - nF ta được: Trang 19 Chuyên đề đề thi học sinh giỏi Hóa 10-11-12 nhóm vừa hồn thành, thầy cần tài liệu file Word vui lịng liên hệ Zalo nhóm 0988166193 để có tài liệu Một cách tổng quát, phản ứng xảy pin sau: A, B, C, D chất tan dung dịch (có thể dạng ion) thì: (2) Nếu T = 298K thì: (3) (2) (3) công thức Nernst ảnh hưởng nhiệt độ nồng độ đến suất điện động pin Các yếu tố ảnh hưởng đến thể khử (1) Trường hợp tổng quát cặp oxi hoá - khử: (4) Ở 25° công thức trở thành: (5) (5) công thức Nernst biểu thị ảnh hưởng nhiệt độ nồng độ đến khử của cặp oxi hoá khử. Ví dụ 1: Cơng thức Nernst có dạng (ở 250C): Zn chất rắn nên nồng độ khơng có mặt cơng thức tính Ví dụ 2: - áp suất riêng phần hiđro (atm) H2 chất khí Ví dụ 3: Trong trường hợp [ox]= có tham gia phản ứng điện cực ngồi dạng oxi hố Trang 20 , cịn ... Dung dịch lại ZnCl2 Chuyên đề đề thi học sinh giỏi Hóa 10- 11-12 nhóm vừa hồn thành, thầy cần tài liệu file Word vui lịng liên hệ Zalo nhóm 0988166193 để có tài liệu Ví dụ 6: Trộn 100 ml dung dịch... chuyển dịch cân (1) sang trái - Khi có mặt CH3COOH 0,0010M: Trang 14 K lớn, phản ứng xảy hoàn toàn C: 9 .10- 3 [ ] : (9 .10- 3 – x) 10- 3 10- 3 + x x α tăng CH3NH2 tương tác với CH3COOH - Khi có... thu dung dịch X m gam kết tủa. a) Tính m b) Tính pH dung dịch X. Giải a) Trang Chuyên đề đề thi học sinh giỏi Hóa 10- 11-12 nhóm vừa hồn thành, thầy cần tài liệu file Word vui lịng liên hệ Zalo