Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 58 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Cấu trúc
Slide 1
Nội dung
Slide 3
Slide 4
Slide 5
Slide 6
Slide 7
Slide 8
Slide 9
Slide 10
Slide 11
Slide 12
Slide 13
Slide 14
Slide 15
Slide 16
Slide 17
Slide 18
Slide 19
Slide 20
Slide 21
Slide 22
Slide 23
Slide 24
Slide 25
Slide 26
Slide 27
Slide 28
Slide 29
Slide 30
Slide 31
Slide 32
Slide 33
Slide 34
Slide 35
Slide 36
Slide 37
Slide 38
Slide 39
Slide 40
Slide 41
Slide 42
Slide 43
Slide 44
Slide 45
Slide 46
Slide 47
Slide 48
Slide 49
Slide 50
Slide 51
Slide 52
Slide 53
Slide 54
Slide 55
Slide 56
Slide 57
Slide 58
Nội dung
CHƯƠNG 7 NGUỒNĐIỆN–ĐỘNGHỌCCÁCQUÁTRÌNHĐiỆNHÓA Nội dung 7.1. Nguồnđiệnhóahọc 7.2. Quátrìnhđiện phân 7.3. Quá thế 7.4. Ứng dụng phép điện phân 7.5. Bài tập Phản ứng oxy hóa khử 7.1. Nguồnđiệnhóahọc 7.1.1. Mở đầu Điện năng Nguồnđiện Mạch điệnhóa Thực tế 7.1. Nguồnđiệnhóahọc 7.1.1. Mở đầu Yêu cầu Nguồnđiện Thực tế Sức điệnđộng lớn, ổn định Dung lượng riêng lớn: dự trữ năng lượng lớn. Công suất riêng cao nhất: nguồn cung cấp NL lớn nhất trong một đơn vi thời gian. Khả năng tự phóng điện nhỏ 7.1. Nguồnđiệnhóahọc 7.1.1. Mở đầu Phân loại Nguồnđiện sơ cấp (Pin) Nguồnđiện thứ cấp (Acquy) Nguồnđiện liên tục (Pin nhiên liệu) Đặc điểm Làm việc 1 lần Làm việc nhiều lần Làm việc liên tục 7.1. Nguồnđiệnhóahọc 7.1.2. Nguồnđiện sơ cấp – Pin Pin là loại nguyên tố gavanic hoạt động chỉ một vòng, nghĩa là khi nó phóng hết điện chúng ta không thể khôi phục lại khả năng phóng điện của nó. Định nghĩa Khảo sát pin KẼM - MANGAN Mô hình Pin khô Le Clanché 7.1. Nguồnđiệnhóahọc 7.1.2. Nguồnđiện sơ cấp – Pin Cực âm (vỏ kẽm): Zn - 2e = Zn2+ Cực dương: 2MnO2 + H2O + 2e = Mn2O3 + 2OH- OH- sinh ra tạo phản ứng không thuận nghịch: OH- + NH4+ NH3 + H2O Và: 2NH3 + Zn2+ + 2Cl- [Zn(NH3)2]Cl2 Phản ứng PIN: Zn + 2NH4Cl + 2MnO2 = [Zn(NH3)2]Cl2 + Mn2O3 + H2O (-) Zn / NH4Cl,ZnCl2 / MnO2, C(+) 7.1. Nguồnđiệnhóahọc 7.1.2. Nguồnđiện sơ cấp – Pin Epin =1,6V Một số pin khác Pin Kẽm – không khí: (-) Zn / NaOH / O2 / C (+) có Epin = 1,4V Zn + NaOH + ½ O2 NaHZnO2 Pin oxýt thuỷ ngân: (-) Zn / KOH / HgO, C (+) HgO + Zn + 2KOH = Hg + K2ZnO2 + H2O Pin magiê – bạc: (-) Mg / MgCl2 / AgCl, Ag (+) 2AgCl + Mg = 2Ag + MgCl2 7.1. Nguồnđiệnhóahọc 7.1.2. Nguồnđiện sơ cấp – Pin Ví dụ + Acquy axít: acquy chì + Acquy kiềm: acquy niken - cadimi 7.1. Nguồnđiệnhóahọc 7.1.3. Nguồnđiện thức cấp – Ắc quy Ắc quy là loại nguyên tố gavanic hoạt động thuận nghịch và nhiều vòng, có thể phục hồi khả năng phóng điện bằng cách cho dòngđiện bên ngoài chạy qua (nạp điện) Định nghĩa [...]... trình oxy hóa Catod Zn2+ + 2e = Zn Quátrình khử Cực dương Cl2 + 2e = 2ClQúa trình khử Anod 2Cl- = Cl2 + 2e Quátrình oxy hóa Cả quátrình Zn + Cl2 = ZnCl2 Cả quátrình ZnCl2 = Zn + Cl2 7.2 Quátrìnhđiện phân 7.2.1 Hiện tượng điện phân Sự điện phân là quátrình ngược với quátrình xảy ra trong pin PIN –ĐIỆN PHÂN Dòngđiện (điện năng) Điện phân Phản ứng hóahọc (hoá năng) Pin Vậy hiện tượng điện phân... (II) – Máy nhiệt (III) – Máy điện (III) Điện năng 7.1 Nguồnđiệnhóahọc 7.1.4 Nguồnđiện liên tục – Pin nhiên liệu Pin HYDRO – OXY (-) Ni/ H2 / KOH (30 - 40%) / O2, Ni (+) Điện cực âm: 2H2 + 4OH– – 4e 4H2O Điện cực dương: O2 + 2H2O + 4e 4OH– Phản ứng tổng: 2H2 + O2 = Sức điệnđộng ở 250C: (thực tế đạt 1 – 1,1V) 2H2O ∆G − 2( −55,690) E=− = = 1,23 V nF 4.23060 7.1 Nguồnđiệnhóahọc 7.1.4 Nguồn. .. 7.1.4 Nguồnđiện liên tục – Pin nhiên liệu Mô hình Pin HYDRO - OXY 7.2 Quátrìnhđiện phân 7.2.1 Hiện tượng điện phân Định nghĩa Điện phân là một quátrình trong đó có các phản ứng hóahọc xảy ra trên bề mặt điện cực dưới tác dụng của dòngđiện một chiều đi qua dung dịch điện ly hay chất điện ly nóng chảy 7.2 Quá trìnhđiện phân 7.2.1 Hiện tượng điện phân BÌNH ĐiỆN PHÂN dd ZnCl2 7.2 Quá trìnhđiện phân... điện phân 7.2.1 Hiện tượng điện phân QUÁTRÌNHĐiỆN PHÂN Hai điện cực nhúng vào dung dịch điện ly và hai điện cực nối với nguồnđiện một chiều bên ngoài Cực âm gọi là Catod (-): Dạng oxy hoá khử Zn2+ + 2e = Zn Quátrình khử Cực dương gọi là Anod (+): Dạng khử dạng oxy hóa 2Cl- = Cl2 + 2e Quá trình oxy hóa 7.2 Quá trìnhđiện phân 7.2.1 Hiện tượng điện phân QUÁTRÌNHĐiỆN PHÂN Tại cực âm (Catod)...7.1 Nguồnđiệnhóahọc 7.1.3 Nguồnđiện thức cấp – Ắc quy ACQUY AXÍT (hay acquy chì) (-) Pb, PbSO4 / H2SO4 (25-30%) / PbO2, Pb (+) Khi đổ dung dịch điện ly vào ắc quy thì xảy ra phản ứng giữa cácđiện cực và dung dịch điện ly làm cho điện cực phủ một lớp PbSO4: Pb + H2SO4 = PbSO4 + H2O 7.1 Nguồnđiệnhóahọc 7.1.3 Nguồnđiện thức cấp – Ắc quy Hoạt động ắc quy chì Điện cực âm: Nạp điện PbSO4... phóng điện hay anod tan tuỳ thế + ϕanod < ϕoxh/khử anod sẽ tan M - ne = M+n + ϕanod > ϕoxh/khử anion sẽ bị oxy hóa 7.2 Quátrìnhđiện phân 7.2.1 Hiện tượng điện phân Như vậy Sự điện phân là quátrình ngược với quátrình xảy ra trong pin PIN: Hoá năng điện năng Bình điện phân: Điện năng hóa năng PIN (-) Zn/Zn2+//2Cl-/Cl2,Pt (+) ĐIỆN PHÂN Dung dịch ZnCl2 –Điện cực Pt Cực âm Zn = Zn2+ + 2e Quá trình. .. Tại cực âm (Catod) Nguyên tắc chung Quátrình khử dạng oxy hóa của cặp oxy hóa khử Khi có nhiều dạng oxy hóa thì sẽ khử dạng oxy hóa của cặp nào có khả năng oxy hóa mạnh nhất tức là có thế điện cực lớn nhất Dạng oxy hóa chính là cation KIM LOẠI hay HYDRO trong dung dịch ION NÀO PHÓNG ĐiỆN??? 7.2 Quá trìnhđiện phân 7.2.1 Hiện tượng điện phân QUÁTRÌNHĐiỆN PHÂN Tại cực âm (Catod) Nguyên tắc... 2,047V 7.1 Nguồnđiệnhóahọc 7.1.3 Nguồnđiện thức cấp – Ắc quy ACQUY KIỀM (hay acquy niken – cadimi) (-) Cd/ Cd(OH)2, KOH (20%) // KOH (20%), Ni(OH)2 , Ni(OH)3 / Ni (+) Cd + 2OH- - 2e Phản ứng điện cực: Phóng Cd(OH)2 Nạp 2Ni(OH)3 + 2e Phóng Ni(OH)2 + 2OH- Nạp Phản ứng tổng trong mạch: Cd + 2Ni(OH)3 Epin = 1,36V Ni(OH)2 Phóng Nạp Cd(OH)2 + 7.1 Nguồnđiệnhóahọc 7.1.3 Nguồnđiện thức cấp – Ắc quy Một... khử mạnh nhất tức là có thế điện cực nhỏ nhất 7.2 Quátrìnhđiện phân 7.2.1 Hiện tượng điện phân QUÁTRÌNHĐiỆN PHÂN Tại cực dương (Anod) Nguyên tắc chung ANOD trơ: thứ tự oxy hoá như sau: anion không chứa oxy (I-, Cl-, S-2…) OH– anion chứa oxy 2OH- - 4e = O2 + 2H2O (pH > 7) 2H2O - 4e = O2 + 4H+ (pH . CHƯƠNG 7 NGUỒN ĐIỆN – ĐỘNG HỌC CÁC QUÁ TRÌNH ĐiỆN HÓA Nội dung 7.1. Nguồn điện hóa học 7.2. Quá trình điện phân 7.3. Quá thế 7.4. Ứng dụng phép điện phân 7.5. Bài tập Phản ứng oxy hóa khử 7.1. Nguồn. oxy hóa khử 7.1. Nguồn điện hóa học 7.1.1. Mở đầu Điện năng Nguồn điện Mạch điện hóa Thực tế 7.1. Nguồn điện hóa học 7.1.1. Mở đầu Yêu cầu Nguồn điện Thực tế Sức điện động lớn, ổn định Dung. nguồn cung cấp NL lớn nhất trong một đơn vi thời gian. Khả năng tự phóng điện nhỏ 7.1. Nguồn điện hóa học 7.1.1. Mở đầu Phân loại Nguồn điện sơ cấp (Pin) Nguồn điện thứ cấp (Acquy) Nguồn điện