DAY DIEN HOA THPT NGUYỄN ĐÌNH CHIỂU THPT NGUYỄN ĐÌNH CHIỂU NĂM HỌC 2008 2009NĂM HỌC 2008 2009 DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI BÀI 20BÀI 20 I KHÁI NIỆM VỀ CẶP OXI HÓA KHỬ CỦA KIM LO[.]
THPT NGUYỄN ĐÌNH CHIỂU NĂM HỌC 2008-2009 BÀI 20 20 BÀI DÃY DÃY ĐIỆN ĐIỆN HÓA HÓA CỦA CỦA KIM KIM LOẠI LOẠI I- KHÁI NIỆM VỀ CẶP OXI HÓA - KHỬ CỦA KIM LOẠI II- PIN ĐIỆN HÓA III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI IV DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI V.Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN I- KHÁI NIỆM VỀ CẶP OXI HĨA-KHỬ CỦA KIM LOẠI Thí nghiệm Kết luận : TN1: Cu + dd AgNO3 TN2: Fe + dd CuSO4 Dạng oxi hóa dạng khử nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa - khử : Cặp oxi hóa-khử Fe2+ + 2e Fe ⇒ Fe2+/Fe Cu2+ + 2e Cu ⇒ Cu2+/Cu Ag+ + e Ag ⇒ Ag+/Ag Tổng quát: Mn+ + ne (dạng oxi hóa) M (dạng khử) ⇒ Mn+/M II- PIN ĐIỆN HĨA 1- Khái niệm Pin điện hóa: - Mơ tả: SGK - Hiện tượng: cực âm Zn + Kim điện kế lệch ⇒ chênh lệch điện điện cực ⇒ điện cực xuất điện cực + Điện cực kẽm mịn dần + Có lớp kim loại bám cực Cu + Màu xanh cốc đựng CuSO4 nhạt dần cực dương Cu II- PIN ĐIỆN HÓA Suất điện động (Epin): hiệu lớn điện cực Khi nồng độ ion kim loại 1M (ở 25oC) gọi suất điện động chuẩn , kí hiệu Eopin Eopin = Eo+ - Eo- o E pin phụ thuộc vào: + Bản chất kim loại làm điện cực + Nồng độ dung dịch muối + Nhiệt độ II- PIN ĐIỆN HĨA 2- Cơ chế phát sinh dịng điện pin điện hóa Cực Zn (cực âm hay anot): Zn → Zn ⇒ 2+ I e2e- + 2e oxi hóa nguyên tử Zn Zn2+(aq) Zn I Cực Cu (cực dương hay catot): Cu 2+ + 2e → Cu ⇒ khử ion Cu2+ e2eCu2+(aq) Cu II- PIN ĐIỆN HÓA Cầu muối: - Tác dụng: làm cân điện tích dung dịch II- PIN ĐIỆN HĨA ⇒ Phương trình tổng hợp: Zn + Cu → Cu + Zn 2+ chất khử chất oxi mạnh hóa mạnh chất khử yếu 2+ chất oxi hóa yếu III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI 1- Điện cực hiđro chuẩn Mô tả: SGK Qui ước: E o 2H + /H = 0,00V nhiệt độ III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI VD1: Xác định điện cực chuẩn cặp Zn2+/ Zn Cho E Zn 2+ /Zn = −0, 76V Cực âm (anot): Zn Zn2+ + 2e Cực dương (catot): 2H+ + 2e H2 Phản ứng oxi hóa – khử xảy pin điện hóa: Zn + 2H+ Zn2+ + H2 III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI VD2: Xác định điện cực chuẩn cặp Ag+/Ag Cho E 0Ag+ /Ag = +0,8V Cực âm (anot): H2 2H+ + 2e Cực dương (catot): 2Ag+ +2e 2Ag Phản ứng oxi hóa – khử xảy pin điện hóa: 2Ag+ + H2 2Ag + 2H+ III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI * Lưu ý: - Trình tự lắp pin điện hóa: điện cực hiđro chuẩn luôn đặt bên trái vôn kế, điện cực kim loại cần xác định điện cực chuẩn đặt bên phải - Kim loại đóng vai trị cực âm ⇒ E0Mn+/M có giá trị âm - Kim loại đóng vai trị cực dương ⇒ E0Mn+/M có giá trị dương IV DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI - Dãy điện cực chuẩn kim loại dãy xếp kim loại theo thứ tự tăng dần điện cực chuẩn - Dãy điện cực chuẩn 250C số cặp oxi hoá khử (SGK) - Theo chiều E0Mn+/M tăng: + Tính oxi hố cation Mn+ mạnh + Tính khử kim loại M yếu V Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN So sánh tính oxi hố khử Trong dung mơi nước: Thế điện cực chuẩn E0Mn+/M lớn tính oxi hố cation Mn+ mạnh tính khử kim loại M yếu ngược lại V Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN Xác định chiều phản ứng oxi hoá khử * Qui tắc anpha (α ) Chất oxi hoá yếu Chất oxi hoá mạnh Chất khử mạnh Chất khử yếu V Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN VD: Hãy cho biết chiều phản ứng hoá học xảy cặp oxi hố khử Giải thích viết phương trình hố học 0 Cho E Cu 2+ /Cu = +0,34V; E Ag + /Ag = +0,8V 2+ Cu Cu α + Ag Ag - Cation Ag+ có tính oxi hố mạnh Cu2+ - Kim loại Ag có tính khử yếu Cu - Phản ứng xảy ra: 2Ag+ + Cu 2Ag + Cu2+ V Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN b.Cho E Mg 2+ /Mg = −2,37V; E 2+ Mg Mg α 2H + /H = +0, 00V + 2H H2 - Cation Mg2+ có tính oxi hố yếu H+ - Kim loại Mg có tính khử mạnh H2 - Phản ứng xảy ra: 2H+ + Mg H2 + Mg2+ V Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN Xác định suất điện động chuẩn pin điện hoá E0 pdh E VD1: pdh = E (+) - E (-) E Zn 2+ /Zn = -0,76V E Cu 2+ /Cu = +0,34V pdh E = 0,34 - (- 0,76) = 1,1V