Các dạng bài tập về pin điện

Và trong bài tiểu luận này em dã đi sâu vào nghiên cứu về pin điện, một trong những vật dụng không thể thiếu trong mỗi gia đình và trong các nghiên cứu khoa học, các bài tập trong bài ti

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP TUY HÒA

……… H I…………

BÀI TIỂU LUẬN :

SV : Huỳnh Thị Phi Diễm

Lớp : CĐ Hoá 31

Tuy Hoà, ngày 15 tháng 12 năm 2009

♥♦…… H I………♣♠

LỜI MỞ ĐẦU

Văn ôn võ luyện, học phải đi đôi với hành đó là chân lý của cha ông ta đúc kết từ ngàn đời nay Và từ chân lý đó, trong quá trình sư phạm các thầy cô luôn cho các học sinh của mình những bài tập thực hành để vừa áp dụng đựơc những kiến thức đã học vào việc giải các bài tập vừa củng cố và giúp các em ghi nhớ lâu hơn các kiến thức Môn học Hoá –

Lý này cũng không xa rời chân lý đó Việc giải các bài tập,làm các bài thực hành và các bài tiểu luận đã giúp cho các em vừa củng cố các kiến thức đã học vừa có thể tìm hiểu đựơc nhiều hơn các kiến thức chuyên môn Và trong bài tiểu luận này em dã đi sâu vào nghiên cứu về pin điện, một trong những vật dụng không thể thiếu trong mỗi gia đình và trong các nghiên cứu khoa học, các bài tập trong bài tiểu luận này cũng xoay quanh vấn

đề về pin điện Đặc biệt ,việc đo sức điện động của pin có thể ứng dụng để tính hệ số hoạt độ, số tải , tích số tan của các muối khó tan…do đó các bài tập về pin điện cũng có

ý nghĩa thực tế khá lớn

Bài tiểu luận này được viết dựa trên những thống kê chưa đầy đủ từ một số sách tham khảo, có thể còn nhiều thiếu sót và có chỗ chưa chính xác nên rất mong được các bạn góp ý

Bài viết bao gồm những tóm tắt lý thuyết về pin điện, đưa ra một số dạng bài tập, cách giải và ví dụ tham khảo

Các phần được trình bày:

Tìm hiểu về pin điện

- Điện cực

- Pin điện

- Thế khuếch tán

Các dạng bài tập về pin điện

- Sđđ của pin

- Các ứng dụng của phương pháp đo sức điện động

- Xác định hiệu ứng nhiệt của pin

1 Tìm hiểu về pin điện

1.1.Điện cực (nửa pin):

a) Điện cực loại 1:

-KN : là điện cực gồm 2 thanh kim loại(KL) hay á kim tiếp xúc với dung dịch chứa ion của KL hay á kim đó

-Kí hiệu : Me│Men+ : Men+ + n e ' Me

(Pt) A│Ax- : A +x e ' A

(Pt) Hg[Me] │Men+ : Men+ + n e ' Me

b) Điện cực loại 2 :

-KN : gồm 1 thanh KL được phủ bởi hoặc tiếp xúc với muối khó tan của KL đó rồi nhúng vào dung dịch chứa anion của muối khó tan đó

-Kí hiệu : Ax- │ MeA,Me : n MeA + (x n)e ' n Me + n Ax-

c) Điện cực loại 3:

Là loại điện cực 3 lớp có dạng :

Me,MeA,Me’A│Me’A’

MeA + Me’n+ + n e ' Me + Me’A

d) Điện cực oxi hoá - khử: (oxh-Red)

-KN : gồm 1 thanh Kl trơ (Au,Pt) về mặt hoá học nhúng vào dung dịch chứa đồng thời dạng oxh và dạng khử của cùng một nguyên tố

-Kí hiệu : oxh,Red │ (Pt) : oxh + ne ' Red

1.1.2 Điện thế của điện cực :

Trên ranh giới phân chia 2 pha gồm 1 tấm Kl được dùng làm điện cực ( vật dẫn loại 1 )

và dung dịch điện phân ( vật dẫn loại 2 ) xuất hiện một hiệu thế được gọi là thế điện cực

có độ lớn được xác định bằng phương trình Nernst :

d

oxh Re/

Re / d oxh

d

i oxh

a

a nF

RT

Re

ln

a) Điện cực loại 1 :

-KL : ϕoxh Re/ d= 0

Re / d oxh

cation

a nF

RT

ln

VD : Cu│Cu2+

Cu2+ + 2e ' Cu

Cu

Cu2 + /

2 +

F RT

-Chất khí : ϕoxh Re/ d = 0

Re / d oxh

d

i oxh

a

P nF

RT

Re

ln

d oxh Re/

Re / d oxh

d

i oxh

P

a nF

RT

Re

ln

VD :* ( Pt) Cl2│Cl−

Cl2 + 2e ' 2Cl−

−

Cl

Cl2/

/

2 Cl−

Cl

2 Cl−

Cl

a

P F RT

* (Pt) H2 │H+

2H+ + 2e ' H2

/ H

H+

/H2

H+

2

2

ln

H

P

a F

-Hỗn hống : ϕoxh Re/ d = 0

Re / d oxh

Hg Me

i Me

a

a nF

) (

ln +

VD : (Pt) Hg [Cd] ( 2,5 %)│Cd2+

Cd2+ + 2e ' Cd (Hg)

) ( /

2 Cd Hg

Cd+

) ( /

2 Cd Hg

Cd +

) (

2

ln

2 Cd Hg

Cd

a

a F

b) Điện cực loại 2 :

d oxh Re/

Re / d oxh

anion

a nF

RT

ln

VD : (Pt) Hg,Hg2Cl2│Cl−

Hg2Cl2 +2e ' 2Hg + 2Cl−

−

Cl Hg Cl

Hg2 2/ ,

, / 2

2Cl Hg Cl−

Hg

2 a Cl−

F RT

c) Điện cực loại 3 :

d oxh Re/

Re / d oxh

Me n

a nF

RT

+

ln

VD : Pb,PbC2O4,CaC2O4│CaCl2

PbC2O4 + Ca2+ + 2e' Pb + CaC2O4

4 2 2

4

2O,Ca /Pb,CaC O PbC +

0

, /

4

2O Cd Pb CaC O PbC

2 a Ca

F RT

d) Điện cực oxh- khử :

d

oxh Re/

Re / d oxh

d

i oxh

a

a nF

RT

Re

ln

VD : (Pt)│Fe3+,Fe2+

Fe3+ + e ' Fe2+

+ + 2

3 / Fe

Fe

/ 2

3 + Fe+

Fe

+ +

2

3

ln

Fe

Fe

a

a F RT

٭ϕ0 được tình so với điện cực hiđro chuẩn khi P H2 =1atm,nên khi tính thế điện cực khí

áp suất tính theo đơn vị atm

-KN : là dụng cụ dùng để biến hoá năng thành điện năng, dòng điện phát sinh trong pin

là do kết quả của các phản ứng xáy ra ở điện cực

-Cấu tạo : pin điện được cấu tạo từ 2 điện cực, mỗi điện cực được nhúng vào trong một dung dịch điện ly thích hợp

-Kí hiệu : Cực (-) ghi bên trái

Cực (+) ghi bên phải

Giữa chất làm điện cực với dung dịch ghi một gạch (│)

Giữa 2 dung dịch ta gạch hai gạch song song (║ )

1.2.1 Các loại pin điện :

a)Pin thuận nghịch Jacobi –Daniel

b) Pin không thuận nghịch Vonta

c) Pin nồng độ

Là pin gồm hai điện cực giống nhau được nhúng vào hai dung dịch của cùng một chất điện ly có nồng độ khác nhau

- Pin nồng độ loại I : hai điện cực là hỗn hống hoặc khí

- Pin nồng độ loại II : + pin nồng độ thuận nghịch với cation

+ pin nồng độ thuận nghịch với anion

Là hiệu thế đo được đối với pin điện khi không có dòng điện lưu thông trong mạch gọi là sức điện động của pin

0

>

−

=ϕ+ ϕ−

E

0

0

p

nFE

nF

RT

p

nFE

G=−

Δ

1.2.4 Mối liên hệ giữa Sđđ của pin và các hàm nhiệt động :

P P

P

P P

P

P

P P

P

dT

dE T

nF

H

E

dT

E d nFT dT

H

d

C

dT

dE nF T nFE

H

S T

G

H

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛ +

Δ

−

=

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

=

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

=

Δ

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛ +

−

=

Δ

Δ +

Δ

=

Δ

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

=

Δ

dT

dE

nF

S

2 2 p

Khi hai dung dịch chất điện ly tiếp xúc nhau, ở chỗ tiếp xúc xuất hiện một hiệu điện thế do quá trình chuyển ion qua ranh giới tiếp xúc gây nên Hiệu thế này được gọi là thế khuếch tán Kí hiệu : ϕkt

Do đó : Echung = E + ϕkt

Ta chỉ khảo sát thế khuếch tán ở 3 loại pin sau :

a)Pin nồng độ thuận nghịch với cation :

VD : Ag │AgNO3║AgNO3│Ag

C1 < C2

kt

1

2

ln

C

C nF

RT t

t+− −

=

b) Pin nồng độ thuận nghịch với anion :

VD : Ag,AgCl Cl− Cl− AgCl,Ag

C1 > C2

kt

2

1

ln

C

C nF

RT t

t− − +

=

c) Pin với hai dung dịch có nồng độ giống nhau và có một ion trong chung :

VD : Zn Zn(NO3)2 Cu(NO3)2Cu

0,1N 0,1N

ϕ

2

1

ln λ

λ

nF

RT

−

=

2

1,λ

λ là độ dẫn điện của 2 dung dịch

(*) Cách tránh thế khuếch tán :

- Dùng cầu muối ( dung dịch làm cầu muối có linh độ cation, anion gần bằng nhau )

- Cho vào cả hai dung dịch chất điện ly lạ có nồng độ cao hơn nồng độ các chất điện ly của pin nồng độ, lúc này toàn bộ dòng điện là do các ion chất điện ly lạ này chuyển đi

- Dùng mạch hoá học kép : mắc xung đối 2 pin hoá học

VD : Ag,AgCl HCl(a1)H2(Pt)LL(Pt)H2 HCl(a2)AgCl,Ag

E =│ E 1 – E 2 │

2.CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ PIN ĐIỆN :

-Bài toán tổng quát : Từ pin điện ( phản ứng trong pin ) + nồng độ + thế cực chuẩn

Tính : thế điện cực, Sđđ , nồng độ các ion khi pin đã dùng hết

-Các dạng bài tập :

™ Cho phản ứng ˆviết sơ đồ pin điện

™ Cho sơ đồ pin ˆviết phản ứng xảy ra trong pin

™ Cho điện cực , thế điện cực chuẩn ˆlập pin

™ Pin điện có thế khuếch tán

-Cách giải : Thiết lập phản ứng điện cực, thế điện cực

0

) ( ) ( − >

=ϕ+ ϕ −

p

E

Pin ngừng hoạt động E=0

Lưu ý : dung dịch vô cùng loãng

hay

2

2 1

lg

i

i Z C I

I Z AZ

∑

=

−

=

=

=

− + +

+

− +

−

−

γ

γ γ γ

-Ví dụ :

¾ Zn + 2Ag+ ˆ Zn2+ + 2Ag là phản ứng tổng quát khi pin làm việc.Cho

V

Zn

Zn0 0,76

/

2 + =−

ϕ ; Ag0 Ag 0,80V

+

[Zn2+]=0,1M;[Ag+]=0,1M.Hãy a) Thiết lập sơ đồ pin điện

b) Tính Ep

c) Nồng độ ion khi pin không còn khả năng phát điện

Giải:

Ta thấy:

Zn – 2e ˆ Zn2+ ⇒ cực (-)

2Ag+ +2e ˆ Ag ⇒ cực (+)

Vậy sơ đồ pin :Zn Zn2 + Ag+ Ag

2 0

2

059 , 0

2 Zn Zn

Zn

ϕ

+ = Ag+ Ag + lg Ag

1

059 , 0

0 /

ϕ

=

−

=ϕ(+) ϕ(−)

c)Khi pin hết điện tức là E = 0 hay ϕ(+) =ϕ(−)

⇒ Ag+ Ag + lg[ ]Ag+

1

059 , 0

0 /

2

059 , 0

2 Zn Zn

Zn

ϕ

⇒ lg[ ]

[ ]+ =

+ 2

2

Zn

059 , 0

2

0 /

0 /

2 Zn Ag Ag

[ ]+ =

+ 2

2

Zn

Ag

10-53 Gọi x là lượng kẽm phản ứng

2x là lương bạc phản ứng

⇒ [Ag+]=0,1-2x

[Zn2+]=0,1+x

Pin ngừng hoạt động [Ag+] ≈ 0 ⇒ x ≈ 0,05 M

[Zn2+]= 0,1 + 0,05 = 0,15 M

⇒ [Ag+] ≈ 10− 53⋅0,15≈1,22.10-27

¾ Ở 250C, một pin điện được tạo ra từ 2 điện cực : một điện cực gồm 1 tấm

Cu nhúng trong dung dịch CuSO4 0,5M điện cực thứ 2 là một day Pt nhúng vào dung dịch Fe3+,Fe2+ với lượng sao cho [Fe3+]=2[Fe2+] Dùng một dây dẫn có điện trở Rnối hai đầu Cu và Pt

a)Viết sơ đồ pin điện và phản ứng xảy ra trong pin

b)Tính Sđ đ của pin

c)Biết rằng thể tích dung dịch CuSO4 khá lớn, tìm tỉ số [ ]

[ ]+

+ 2

3

Fe

Fe

khi pin ngừng hoạt động

Cho biết Cu0 Cu 0,34V

/

2 + =

ϕ ; Fe0 Fe 0,77V

/ 2

3 + + =

ϕ Giải:

e

+

2 0

/

2

059 , 0

2 Cu Cu

Cu

ϕ

Fe3+ + e ' Fe2+

[ ]+

+

+

3 0

/

1

059 , 0

2 3

Fe

Fe

Fe Fe

ϕ

Ta thấy : ϕ2 >ϕ1⇒ Cực Cu là cực (-)

Cực Pt là cực (+)

Sơ đồ pin điện :

) ( ,

Cu

Cực (-) : Cu – 2e ˆ Cu2+

Cực (+) : 2Fe3+ +2e ˆ 2Fe2+

Cu + 2Fe3+ ˆ Cu2+ +2Fe2+

b)E =ϕ(+) −ϕ(−) =0,788-0,331 = 0,457 (V)

c)Pin ngừng hoạt động E = 0 hay ϕ(+) =ϕ(−)

Vì thể tích dung dịch CuSO4 khá lớn nên [Cu2+] xem như không đổi

⇒ 0,77 +0,059 lg [ ]

[ ]+

+ 2

3

Fe

Fe

= 0,331

[ ]+

+ 2

3

Fe

Fe

=4,8.10-8

¾ Tính Sđđ ở 250C đối với pin Zn ZnSO4(0,01m) KCl(bh)Hg2Cl2,Hg;biết thế chuẩn của điện cực kẽm bằng 0,387 và thế của điện cực calomel bão hoà là 0,242 V

Giải:

Cực (-) : Zn -2e → Zn2+

Cực (+) : Hg2Cl2 +2e → 2Hg + 2Cl-

Zn + Hg2Cl2 → 2Hg + ZnCl2

) ( 242 , 0 lg

2

059 ,

0

, / )

( + =ϕHg2Cl2 Hg Cl− − a Cl− = V

ϕ

) ( 834 , 0 ) 01 , 0 387 , 0 lg(

0295 , 0 763 , 0 lg

2

059 , 0

2 2

0 / )

ϕ

) ( 076 , 1

) (

0 ) ( )

¾ Sđđ của pin có khuếch tán (Xem phần 1.3 )

− +

−

−

− +

+ +

+

=

+

=

λ λ λ

λ λ λ

t t

Với λ + ,λ - là độ dẫn điện đương lượng của cation,anion

Vd : Tính S đ đ của pin sau ở 180C

) ( ) 001 , 0 ( ) 001 , 0 ( ) 001 , 0 ( )

Cho

−

+

γ của HCl và KCl =1.Tích số ion của nước =1,2.10-14

/ 174 ,

/ 9 , 64 ,

/ 5 , 65 ,

/

λ

Giải:

Sử dụng công thức Lewis-Sergent ( 1.3.c) -Trên ranh giới HCl(0,001N)…KCl(0,001N)

027 , 0 5 , 65 9 , 64

5 , 65 315 ln 96500

291 314 , 8 ln

+

+

−

=

−

=

KCl

HCl kt

F

RT

λ

λ ϕ

-Trên ranh giới KOH(0,001N) …KCl(0,001N)

015 , 0 5 , 65 9 , 64

174 9 , 64 ln 96500

291 314 , 8 ln

+

+

−

=

−

=

KCl

KOH kt

F

RT

λ

λ ϕ

Mà:

11

14

10 2 , 1 001 , 0

10 2 , 1

2 = − = −

=

− +

OH

O H

K a

Sđđ của hệ không có khuếch tán:

; 457 , 0 10 2 , 1

001 , 0 ln 96500

291 314 , 8 ln

11

) 2 (

) 1 (

≈

=

=

−

+ +

E

a

a F

RT E

H H

) 2 ( ) 1 ( ,

_ H+

a là hoạt độ H+ ở dung dịch đặc và loãng)

Sđđ của cả mạch = + ' + " =

kt kt chung E

2.2.1.Tính hệ số hoạt độ trung bình :

-Bài toán : cho Ep , 0

p

E , nồng độ dung dịch Tính γ±

-Cách giải :Viết biểu thức tính Ep

Thay a i =γi.C i

Xem γ+ =γ− =γ±

Biểu thức sẽ có dạng : 0 ln( i j)

p

nF

RT E

-Ví dụ :

¾ Đối với pin Cu CuCl2(m)AgCl,Ag,Sđđ ở 250C E=0,191 (V) khi m=10-4, E=-0,074 (V) khi m=0,2.Tính γ±=?

Giải:

Cực (-) : Cu−2e→Cu2 +

Cực (+) : 2AgCl+2e→2Ag+2Cl−

Cu+2AgCl →2Ag+CuCl2

[ ][ ]

0

2 0

lg

0295 , 0 lg 3 0295 , 0

) lg(

2

059 , 0

2

− +

± −

−

=

−

Cl Cu E

E

a a E

E

p p

Cl Cu p

p

γ

Với m=10-4 có thể xem γ±=1, do đó:

) ( 145 , 0

036 , 0 10

2 10 lg 0295 , 0 191

, 0

0

0 2 4 4

0

V E

E E

p

p p

−

=

⇒

+

=

−

Với m=0,2 :

( )

5 , 0 3

, 0 lg

) ( 145 , 0

4 , 0 2 , 0 lg 0295 , 0 lg 3 0295 , 0 074

, 0

0

2 0

≈

⇒

−

≈

⇒

−

=

−

−

=

−

±

±

±

γ γ

γ

V ThayE

E

p p

¾ Sđđ của pin ở 250C (Pt)H2 HCl AgCl,Ag bằng 0,3524(V) Cho biết thế chuẩn của điện cực phải là 0,2224(V) Xác định γ± trong dung dịch HCl 0,1 m ,biết P H 1atm

2 =

Giải:

−

− −

=

+ AgCl0 Ag Cl 0,059lga Cl

, / )

ϕ

+ +

=

− H0 H 0,059lga H 0,059lga H

/ )

ϕ

) lg(

059 , 0

0 ) ( )

Ta có : ( )

⎪

⎪

⎩

⎪

⎪

⎨

⎧

=

⇒

=

=

=

±

±

±

±

− +

dd

dd dd

Cl H

C a

C C C

a a a

1 1

2 1 1 2

γ

Hay:

079 , 0 1 , 0

10169 , 1 ) 1 , 0 lg(

) 1 , 0 lg(

2 059 , 0 2224 , 0

) lg(

2 059 , 0

0

=

−

=

⇒

−

=

−

=

±

±

±

±

γ γ

γ

γ

E

C E

Vậy γ±=0,79

¾ Sđđ của pin ở 250C Hg,Hg2Cl2 KCl bh KCl(0,1m) AgCl,Ag bằng 0,047 V.Cho biết thế chuẩn của điện cực phải là 0,2225 và ϕcal= 0,2415.Xác định hệ số hoạt độ của ion trong dung dịch KCl 0,1m

Giải:

Ta có:

−

−

+

→ +

→

− +

Cl Ag e

AgCl

Cl Hg e Cl Hg

2 2 2 2

2 2

Ag Cl

Hg AgCl

−

− −

=

+ AgCl Ag Cl lga Cl

1

059 , 0

0 , / )

ϕ

[ ]

77 , 0 12

, 1 ) 1 , 0 lg(

2415 , 0 ) 1 , 0 lg(

059 , 0 2225 , 0 047 , 0

) lg(

059 , 0

0 , / )

(

≈

⇒

=

⇒

−

−

=

−

−

=

−

=

±

±

±

−

±

γ γ

γ

ϕ γ

ϕ ϕ

E

¾ Ở 673K, pin Ag AgCl nongchay Ag( hợp kim Ag-Au,NAg=0,5)

có Sđđ E=0,072V Tính hoạt độ và hệ số hoạt độ của Ag trong hợp kim

Giải:

Pin nồng độ a1>a2 và a1=1 (chất rắn )

578 , 0 5 , 0

289 , 0

289 , 0

24 , 1 ln

ln 96500

673 314 , 8 072 , 0

ln

2 2 2

2 2

=

=

⇒

=

=

−

=

⇒

−

=

−

=

γ γ

N a a a

a

a nF

RT E

Vậy γ±=0,578

2.2.2 Xác định tích số tan của muối khó tan:

-Bài toán : Cho thế chuẩn của muối khó tan,thế chuẩn của cation muối khó tan (hoặc từ hoạt độ và Sđđ tính được thế chuẩn ).Xác định tích số tan

-Cách giải : dựa vào công thức

MeA Me A Me Me T MeA

nF

RT

0 /

0 ,

ϕ

-Ví dụ :

¾ Ở 250C, suất điện động của pin:

Ag,AgCl Cl−(a=0,0769) Ag+(a=0,072)Ag

bằng 0,4455V Tìm độ tan (ra mol/l) của AgCl ở 250C

Giải:

Cực (-): Ag+Cl− −e→ AgCl

Cực (+): Ag+ +e→ Ag

Ag+ +Cl− →AgCl

mà 0

1 , /

1 Ag C − AgC

/Ag 0,059lg AgC

ϕ

10 1

1

1

1 )

( ) (

10 557 , 1

072 , 0 0769 , 0 lg 059 , 0 4455 , 0

lg 059 , 0

−

− +

=

⇒

=

⇔

=

−

=

AgC

AgC

AgC

C Ag

T

T

T

a a

Mà T AgC1 =[ ][ ]Ag+ Cl−

[ ] [ ] 1,248.10 5( / )

T Cl

⇒

¾ Sơ đồ (Pt)H2(P=1atm)H2SO4(m)Ag2SO4,Ag Ở 250C E0 = 0,627 V Tính tích số tan của muối khó tan Ag2SO4, biết Ag0 Ag 0,799V

+

Giải:

Cực (-) : H2 -2e →2H+ Cực (+) : Ag2SO4 +2e → 2Ag + SO42-

H2 + Ag2SO4 → 2Ag + H2SO4 Hay H2 +2Ag+ → 2Ag + 2H+

Xem hệ số hoạt độ của các ion là1,

[ ]−

2 4

0

, / )

2

059 , 0

2 4

2SO Ag SO SO

Ag

ϕ ϕ

[ ]

2

2 )

2

059 , 0

H

P

H+

− =

ϕ

−

4

2

2

059 , 0

SO H

E

[ ]2

0 / )

( ) (

(tan) lg

2

059 , 0

+

+

−

H

Ag

−

−

+ +

−

=

+

=

−

+

1

0

1 , / 1 )

(

0 / )

(

lg 059 , 0

lg 059 , 0

C C

Ag AgC

Ag Ag

Ag

a

a

ϕ ϕ ϕ ϕ

[ ] [ ]

[ ] [ ]

[ ]+ [ ]−

− +

− +

+

=

+

=

+ +

2 4 2 4 SO 0

/

2 4 2

2 4

2 0

/

2

lg 0295 , 0

lg 0295 , 0

SO H

T

SO H

SO Ag

Ag Ag

Ag

Ag Ag

ϕ ϕ

Khi [ ]H+ 2[ ]SO42− =1, từ (1)

⇒ Ep = E0 p = 0,627 (V) Hay :

⇒

6

4 SO 0

/

10 48 , 1

lg 0295 , 0 799 , 0 627 , 0

1 lg 0295 , 0 627

, 0

4 2

4 2 2

−

≈

⇒

+

=

+

SO Ag

SO Ag

Ag Ag

Ag

T

T

T

ϕ

2.2.3.Xác định số vận tải:

-Bài toán: Cho : + Echung/Etải + hoạt độ/(nồng độ,hệ số hoạt độ)

Tính số tải

-Cách giải: Xác định a1(-); a2 (+) ( là hoạt độ ở cực âm và dương)

N ếu a1< a2:

1

2

ln 2

a

a nF

RT t

E chung = +

1

2

ln 2

a

a nF

RT t

N ếu a1>a2 :

2 1 2 1

ln 2

ln 2

a

a nF

RT t E

a

a nF

RT t E

t

chung

=

=

Lưu ý :

kt t

kt chung

E E

E E

ϕ

ϕ

−

=

+

-Ví dụ :

¾ Xác định số tải của ion Cu+ trong dung dịch CuSO4 loãng , biết ở 250C suất điện động của pin nồng độ có tải:

Cu CuSO4(0,001m)CuSO4(0,01m)Cu

bằng 0,0268V.γ+ của CuSO4 trong dung dịch CuSO4 0,001m là 0,74, của dung dịch CuSO4 0,01m là 0,44

Giải :

3 2

2 2

4 1

1 1

10 4 , 4 44 , 0 01 , 0

10 4 , 7 74 , 0 001 , 0

−

−

=

=

=

=

=

= γ

γ

C a

C a

1

a < a2 ⇒ pin nồng độ thuận nghịch với cation

) 1

( ln 2

ln 2

ln 2 ) (

2 2

1

2 1

− +

− +

+

−

=

−

=

=

−

=

t t a

a F

RT E

E

a

a F

RT E

a

a F

RT t t

kt t

kt

ϕ ϕ