chương 4 điện hóa học điện cực và pin

          !  " !  " !  # $%&'( " !  # )*" !  #+'+* ,-" !  " !  # !. $ $/0" !  "1  234  $$56 !  "1  23!  4  )789  8:7 ;<=> ?@A $  !& !   -0 B3C D&E " !   Dung dch đin phân Pin đin ha    FG !  H!IJKD   4L233 43M K&'( N'+#AO P&PH'QM K&'( RA+3M K&'( M*   5S5SGT tx ϕ , / A B tx A B W W e ϕ − = 1U "O*P&PH'H3MV &W4IJKD  'R X23 M K&'( "EC &R1'*23M K&'(  !  YAOQM K&'( B1'*V+3M K&'( B1 '*&W > K&'( B1'*V6" !  6N > K&'( B1'*&W6" !  6%K   5S>:ZS5[ kt ϕ       !   "  #$"%&' !  "  ( !   )*+, 3 NN\BX" !  &A 4L3]W ^ "1  M*3_`I!NN\B^"1  &W+a6" !   N3 'B& "1  &W3 ']RE&(   bMA*]R" b 4LcHVd]R K    e  5SG:f5  5g,hij  5k  g?= el8[mK1 _NN\" b&An 5S   ϕ D&EHI`233 'H'M K&'(  D&EHI`233 'H'NN\ kl ε dd ε kl dd ε ε > kl dd ε ε < kl dd ε ε = 3 'AOQ43Ho+343&V > K&'( 6" !  %KmN\6" !  N *3 'AOQ43&V]R'43M K&'( > K&'( 6" !  NmN\6" !  %K >1B+#AO43 p3" !  #]RNN\    5H!IJKq" b# bKr&W4" bMs4BHL+3t    keu     eut F !  #dH3'"v %  \]W 3 '_'D  d]W 3 't > K&'( LH'NN\Kw 3Ix''R_'("1   %  \ 6Nyt=z= ) _{z{/  _z/  5H!*" !  #-AH3*4-0t  2 2 Ag e Ag Cu e Cu Zn e Zn + + + + + + ƒ ƒ ƒ       keu     eut F !  #ANH'|&R" !  #&'( '("1  %  \]W  ' } _z $ z& F !  #&'( '("1  %  \3 '" !  #&  z& $ z& 2 2 1 2 2 2 H e H Cl e Cl + − + + ƒ ƒ    keu     eu$t F !  #'("1  %  \]W 3 ']R3 '_ > K&'( 42K1  Kw 'D  ' 6323M K&'( "BLH' NN\Kw N~3B3 'X!]W Kw MB3 6Nyt !  #=z=&z>&_  !  #3&'KPz $ & $ z>&   GZ>• eR" !  #^KK1  N%A'D  N%A]R LH'K1  NN\03*N('A '*]RN(MY 6NytLH'NN\Kw 23 €P& $ ]R€P& ) z€P $} z€P )}    [...]... + −10 = 0, 223V 2 .PIN HÓA HỌC Biến năng lượng phản ứng hóa học thành điện năng Pin được cấu tạo từ hai điện cực , mỗi điện cực nhúng vào trong một dung dịch điện ly thích hợp Điều kiện tiên quyết để tạo ra dòng điện là hai điện cực phải có điện thế khác nhau 0 ϕCu / Cu 0 ϕ Zn / Zn 2+ 2+ = 0, 342 V = −0, 763V (−)Cu / Zn / ZnSO4 dd / / CuSO4 dd / Cu ( +) PIN HÓA HỌC Cu kết... (Phản ứng khử) + 2 .PIN HÓA HỌC SỨC ĐIÊÊN ĐÔÊNG CỦA PIN E = ϕ+ − ϕ− SỨC ĐIÊÊN ĐÔÊNG CỦA PIN LÀ HIÊÊU SỐ ĐIÊÊN THẾ GIỮA HAI ĐIÊÊN CỰC KHI PIN HOẠT ĐÔÊ NG THUÂÊN NGHỊCH NHIÊÊT ĐÔÊNG HỌC ϕ 0 Cu / Cu 2+ 0 ϕ Zn / Zn 2+ = 0, 342 V = −0, 763V E = 0, 342 − (−0, 763) = 1,105V 2 .PIN HÓA HỌC TÍNH CHẤT NHIÊÊT ĐÔÊ NG HỌC CỦA HÊÊ PIN HOÁ HỌC Cho phản ứng tổng quát: 2 .PIN HÓA HỌC RT (aC ) p... pu = ∆G − ln 2F a a 0 4. TÍNH CHẤT NHIÊÊT ĐÔÊNG HỌC CỦA HÊÊ PIN HOÁ HỌC E=− ∆G pu E =− 0 nF 0 ∆G pu nF RT 0 E = ln K nF 4. TÍNH CHẤT NHIÊÊT ĐÔÊNG HỌC CỦA HÊÊ PIN HOÁ HỌC ∆G = −nEF  dE  ∆S = nF  ÷  dT  dE   ∆H = nF  E + T  dT   5.3 .PIN NỒNG ĐỘ PIN HÓA HỌC PIN NỒNG ĐỘ Hai điện cực có bản chất hóa học khác nhau nhúng vào dd điện ly tương ứng Mỗi pin hoạt động trên cơ... tương ứng Mỗi pin hoạt động trên cơ sở phản ứng nhất địnhSức điện động là hiệu điện thế giữa hai cực do phản ứng hóa học Ko do phản ứng hóa học mà do sự chênh lệch nồng độ của chất điện ly Hai loại pin nồng độ: *Pin nồng độ có sự chuyển vận ion *Pin nồng độ ko có sự chuyển vận ion 5.3 .PIN NỒNG ĐỘ PIN NỒNG ĐỘ CÓ SỰ CHUYỂN VẬN ION ( − ) Ag / AgNO3 (C1 ) / / AgNO3... nF RT 0 E = ln K nF 2 .PIN HÓA HỌC  dE  ∆S = nF  ÷  dT  p   dE   ∆H = − nF  E + T  ÷  dT  p     ∆G = ∆H − T ∆S 4. TÍNH CHẤT NHIÊÊT ĐÔÊNG HỌC CỦA HÊÊ PIN HOÁ HỌC Đối với pin Cu-Zn − ) Zn / Zn 2+ / / Cu 2+ / Cu ( + ) ( E = ϕCu / Cu 2+ − ϕ Zn / Zn2+ E =ϕ 0 0 Cu / Cu 2+ −ϕ 0 Zn / Zn 2+ aZn2+ RT E=E − ln 2F aCu 2+ 0 4. TÍNH CHẤT NHIÊÊT ĐÔÊNG HỌC CỦA HÊÊ PIN HOÁ HỌC Phản ứng... là thế điện cực tiêu chuẩn 1.ĐIÊÊN CỰC Phương trình NERST ứng dụng cho thế điê n cực Ê *ĐiêÊn cực loại 1 trao đổi cation RT ϕ = ϕ0 + ln a+ nF a+ = 1 ϕ = ϕ0 Thế điện cực tiêu chuẩn của điện cực loại 1 là hiệu điện thế giữa điện cực và dung dịch, ứng với hoạt độ của cation bằng đơn vị 1.ĐIÊÊN CỰC Phương trình NERST ứng dụng cho thế điê n cực Ê Đối với điện cực... PIN HÓA HỌC Cu kết tủa Cu2+ +2e- = Cu Zn tan ra Zn - 2e- = Zn2n+ ANOD CATOD Zn Cu Cu2n+ SO42- CẦU MUỐI Zn2n+ SO42- Principles of power generation in the electrochemical systems Me20 - ne- = Me2n+ Me2n+ - ne- = Me20 ANODE CATHODE Me2 Me1 Màng Me1n+ SO42- Me2n+ SO42- CHÚ Ý QUAN TRỌNG Dung dịch điện giải Pin Hệ thống tiêu thụ năng lượng Hệ thống giải phóng năng lượng ∆G>0 ∆G . " b# 4 - B" bM*3 2 2 0 / 0 / 0, 342 0,763 Cu Cu Zn Zn V V ϕ ϕ + + = = − 4 4 ( ) / / . / / . / ( )Cu Zn ZnSO dd CuSO dd Cu− + Cu 2n+ SO 4 2- Zn 2n+ SO 4 2- Zn Zn -. ε = 3 'AOQ 4 3Ho+3 4 3&V > K&'( 6" !  %KmN6" !  N *3 'AOQ 4 3&V]R' 4 3M K&'(. !  NmN6" !  %K >1B+#AO 4 3 p3" !  #]RNN    5H!IJKq" b# bKr&W4" bMs4BHL+3t    keu     eut F