BÀI GIẢNG CHƯƠNG 8 ĐIỆN HÓA HỌC

Chương 8 ĐIỆN HÓA HỌC... Cân bằng phản ứng oxy hóa - khử .Nguyên tắc chung: Bảo toàn: điện tích , điện tử, nguyên tử... Điện cực kim loại.d.. Điện cực oxy hóa - khử.. Điện cực kim loại p

Chương 8

ĐIỆN HÓA HỌC

Cân bằng phản ứng oxy hóa - khử

Nguyên tắc chung:

Bảo toàn: điện tích , điện tử, nguyên tử

sự tham gia của môi trường

thiếu oxy + H 2 O = dư oxy + 2H +

-Cách tiến hành phản ứng oxyhoá khửTrực tiếp - chất OXH tiếp xúc KH

Hoá năng pư → nhiệt năng

Gián tiếp – chất OXH không

tiếp xúc trực tiếp với chất KH

Hóa năng pư → điện năng

Cu(s) + 2 Ag+(aq) -> Cu 2+( aq) + 2Ag(s)

∆G < 0

- -

-_ _ _

+ + +

∆G0 = - nFϕ0

a Điện cực kim loại.

d Điện cực oxy hóa - khử.

b Điện cực kim loại phủ muối

CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG NGUYÊN TỐ GANVANIC

SO4

2-Zn 2+

Mật độ e trên thanh

Zn nhiều hơn thanh đồng

KÝ HIỆU NGUYÊN TỐ GANVANIC

Epin = ϕ+ - ϕ - = ϕ Cu - ϕZn

Điện cực Hydro tiêu chuẩn

Pt | H2 | H+(dd)

ϕ0

H+/ H2 = 0 ; [H+] =1mol/l

ϕ0 ( Cu2+/Cu) = 0,34V

ϕ0( Zn2+/Zn) = - 0,76V

EOS

Thế điện cực tiêu chuẩn ở 250C

EOS

Phân loại các chất oxy hoá khử

ỨNG DỤNG :Lập pin trong đó xảy ra các phản ứng sau

Cd (r) + Cu2+ (dd) = Cd2+ (dd) + Cu (r)

H 2 (k) + Cl 2 (k) = 2HCl (dd)

Zn (r ) + 2Fe 3+ (dd) = Zn 2+ (dd) + 2Fe 2+ (dd)

2H + (dd) + 2Hg(l) +2Cl - (dd) = H 2 (k) + Hg 2 Cl 2 (r)

ỨNG DỤNG :Lập pin trong đó xảy ra các phản ứng sau

aKH 1 + bOXH 2  cOXH 1 + dKH 2

b 2

a 1

d 2

c 1 0

OXH KH

KH

OXH ln

RT G

a 1

d 2

c 1

0

OXHKH

KH

OXHln

nF

RTE

Sức điện động của nguyên tố Ganvanic

+ne -ne

d c

OXH KH

KH

OXH n

E

E

2 1

2 1

0 − 0 , 059 lg

=

ở 25 0 C

Quan hệ giữa hằng số cân bằng và

sức điện động tiêu chuẩn

K ln RT F

ln

0

=

059 ,

0

nE K

lg

0

=

F = 96500[C/mol] R=8,314 [J/mol.K]

T [K]

Ln = 2,303.lg

ở 25 0 C

Phương trình Nernst.

kh b

x oxh

a 0

kh / oxh kh

/ oxh

MT KH

MT

OXH ln

nF

RT +

ϕ

= ϕ

∆G = -nFϕ ; ∆G0 = -nFϕ0

kh b

x oxh

a

kh oxh kh

oxh

MT KH

MT

OXH

n lg

059 ,

0

0 /

ϕ

Thế điện cực ( thế khử ) là thông số cường độ.

ở 250C

Thế điện cực phụ thuộc :

Bản chất cặp OXH/KH và bản chất dung môi Nồng độ chất OXH và chất KH

x oxh

a 0

kh / oxh kh

/

oxh

MT KH

MT

OXH ln

nF

RT +

ϕ

= ϕ

[KH] ↑ → ϕ ↓ → tính oxh ↓ → tính khử ↑

OXH + … → Phức (kết tủa) →[OXH] ↓ → ϕ ↓ →

tính oxh ↓ → tính khử ↑

KH + … → Phức (kết tủa) →[KH] ↓ → ϕ ↑ → tính oxh ↑ → tính khử ↓

kh b

x oxh

a 0

kh / oxh kh

/ oxh

MT KH

MT

OXH ln

nF

RT

+ ϕ

= ϕ

Thế khử và thế oxyhoáQuá trình khử OXH + ne ⇌ KH

∆ G = -nF ϕ (kh)

Quá trình oxyhoá KH - ne ⇌ OXH

∆ G’ = -nF ϕ (oxh)

∆ G = - ∆ G’ → ϕ (oxh) = - ϕ (kh)

PIN NỒNG ĐỘ