Day dien hoa cua kim loai

của I.Khái niệm cặp oxi hóa khử kim loại Cu 2+ + 2e Cu Fe 2+ + 2e Fe M n+ + ne M (Oxh) (Kh) -Mỗi dạng oxi hóa dạng khử nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa khử -Kí hiệu : Dạng oxi hóa/ Dạng khử ; M n+ / M -Ví dụ : Fe 2+ / Fe ; Cu 2+ / Cu II PIN ĐIỆN HOÁ 1.THÍ NGHIỆM: thiết bị hình vẽ (ống thủy tinh chữ U đựng dd NH4NO3) 1,10V 0,00V e→ Cầu muối NO3K+ Zn -+ Cu Sơ đồ pin điện hoùa Zn-Cu dd ZnSO4 dd CuSO4 dd CuSO4 Hiện tượng : -Kim vôn kế lệch , số vôn kế 1,1 v -Lá Zn bị ăn mòn -Cu tạo thành bám bề mặt đồng 2.Cơ chế phát sinh dòng điện pin điện hóa -Điện cực Zn : ( Sự oxi hóa ) ( Cực âm ) Zn  Zn 2+ + 2e -Các electron theo dây dẫn di chuyển từ Zn qua Cu -Điện cực Cu :(Sự khử ion Cu 2+ ) ( Cực dương) Cu 2+ + 2e  Cu -Vai trị cầu muối : trung hịa điện tích hai dung dịch II PIN ĐIỆN HOÁ PT ION RÚT GỌN Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu NHẬN XÉT Phản ứng oxi hóakhử pin điện hóa sinh dòng điện chiều 3.Khái niệm pin điện hóa , suất điện động , điện cực -Pin điện hóa (sgk):là hệ gồm điện cực ghép lại với -Thế điện cực : điện cực xuất gọi điện cực + Cực dương ( catot) : E(+) ( Sự khử ) +Cực âm ( anot) : E(-) (Sự oxi hóa ) -Suất điện động : hiệu điện lớn hai điện cực ( E pin) E (pin ) = E (+) - E (-) *Nhận xét :- E(pin) số dương - E(pin) phụ thuộc vào chất kim loại làm điện cực, nồng độ dung dịch nhiệt độ Suất điện động chuẩn : E0 (pin) = E 0(+) – E0(-) Zn Zn Cu Cu Zn Zn Cu Cu Zn Zn Cu Cu e Zn Cu Cu2+ ee Cu Zn e2+ Zn Zn2+ Cu2+ Zn Zn Cu Cu Zn Zn Cu Cu Zn Zn Cu Cu e Zn Cu Cu2+ ee Cu Zn e2+ Zn Zn2+ Cu2+ Zn Zn Cu Cu Zn Zn Cu Cu Zn Zn Cu Cu e Zn Cu Cu2+ ee Cu Zn e2+ Zn Zn2+ Cu2+ *Vậy điện cực hiđrơ chuẩn cặp oxi hóa – khử 2H+/H2 : 2H+ + 2e ⇄ H2 Qui ước : E 2H+/H2 = 0.00V THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI :  Định nghĩa: điện cực chuẩn kim loaïi ù chấp nhận suất điện động pin tạo điện cực hiđrô chuẩn điện cực chuẩn kim loại cần đo  Cách xác định: - Lập pin điện hoá gồm: -điện cực chuẩn kim loại -điện cực hiđrô chuẩn nối với qua vôn kế -Hiệu điện đọc vôn kế hiệu chuẩn kim loại TD pin hiđrô – đồng  TD pin hiđrô – đồng Cực (-) H2 → 2H+ + 2e Cực (+) Cu2+ + 2e → Cu hiệu điện vôn kế 0, 34V → EO (Cu2+/Cu) = + 0,34 (V) PU oxi hóa – khử pin H2 + Cu2+ → 2H+ + Cu TD pin kẽm - hiđrô hiệu điện vôn kế 0,76V → Zn2+ + 2e → EO (Zn2+/Zn) = -0,76 (V) Cực (-) Zn 2H+ + 2e → H2 Cực (+) PU oxi hóa +trong pin 2+ + H Zn–+kh 2H → Zn THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI :  Qui ước: - Thế điện cực chuẩn kim loại có giá trị âm điện cực kim loại cực âm pin : tính khử kim loại mạnh H2 TD EO (Zn2+/Zn) = - 0,76 (V) - Thế điện cực chuẩn kim loại có giá trị dương điện cực kim loại cực dương pin : tính khử kim loại yếu H2 EO (Cu2+/Cu) = + 0,34 (V) Xác định suất điện động pin : Cu-H2 ; ZnH2 IV.DÃY ĐIỆN HĨA CHUẨN CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI dãy xếp cặp chất oxi hóa khử kim loại theo chiều điện cực chuẩn cặp oxi hóa-khử tăng dần Li+ K+ Li K Ba2+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+ Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H2 Cu Fe2+ Ag Hg Pt Au -3,04 -2,92 -2,9 - 2,84 -2,71 -2,35 -1,66 -1,19 -0,76 -0,74 -0,44 -0,26 -0,14 –0,13 0,00 +0,34 +0,77 +0,80 +0,85 +1,2 +1,5 (Li Khi Ba Cậu Nào May Áo May Zo Chàng Fái Nàng Sang Phố Hỏi Cu A Hàng Phi Âu ) *Là dãy xếp cặp oxi hóa khử theo chiều giảm dần tính khử kim loại, chiều tăng dần tính oxi hóa ion kim loại Li+ Li K+ K Ba2+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+ Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H2 Cu Fe2+ Ag Hg Pt Au -3,04 -2,92 -2,9 - 2,84 -2,71 -2,35 -1,66 -1,19 -0,76 -0,74 -0,44 -0,26 -0,14 –0,13 0,00 +0,34 +0,77 +0,80 +0,85 +1,2 V Ý NGHĨA DÃY ĐIỆN HOÁ CHUẨN kim loại So sánh tính oxi hố khử: điện cực lớn tính oxi hố chất oxi hố (ion kim loại) mạnh, tính khử chất khử (kim loại) yếu +1,5 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 khử mạnh Chất oxi hoá 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 2+ Cu Cu 2Ag+ + Cu α + Ag Ag 2Ag + Cu2+ Ví dụ: Cho 5,6 g Fe vào dd Chứa 0,28 mol AgNO3 Tính số mol kim loại ion kim loại sau phản ứng ?       Giải : Fe + 2Ag+ Fe2+ +2Ag (1) 0.1mol 0,2 mol 0,1 0,2 mol Sau (1) n Ag+ dư = 0,28- 0,2 =0,08 mol Xảy pứng : Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag (2) 0,08 0,08mol 0,08 0,08 mol Vậy sau pứng thu nAg=0,2+0,08=0,28 mol nFe3+ =0,08 mol ; nFe2+ = 0,1 - 0,08 = 0,02 mol Xác định suất điện động chuẩn pin điện hóa        Áp dụng : E0 pin = E0(+) – E0 (-) ví dụ1: Tính suất điện động chuẩn pin Zn-Cu biết E0 (Zn2+/Zn )=-0,76 v , E0 (Cu2+/Cu )=0,34 v E0 pin = E0(+) – E0 (-) = 0,34 – (-0,76) = 1,1 V ví dụ2: Tính suất điện động chuẩn pin Zn-Sn biết E0 (Zn2+/Zn )=-0,76 v , E0 (Sn2+/Sn )=-0,14 v E0 pin = -0,14+0,76 = 0,62V ... CHUẨN CỦA KIM LOẠI :  Qui ước: - Thế điện cực chuẩn kim loại có giá trị âm điện cực kim loại cực âm pin : tính khử kim loại mạnh H2 TD EO (Zn2+/Zn) = - 0,76 (V) - Thế điện cực chuẩn kim loại... kim loại cực dương pin : tính khử kim loại yếu H2 EO (Cu2+/Cu) = + 0,34 (V) Xác định suất điện động pin : Cu-H2 ; ZnH2 IV.DÃY ĐIỆN HĨA CHUẨN CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI dãy xếp cặp chất oxi hóa khử kim. .. 2H+/H2 = 0.00V THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI :  Định nghĩa: điện cực chuẩn kim loại ù chấp nhận suất điện động pin tạo điện cực hiđrô chuẩn điện cực chuẩn kim loại cần đo  Cách xác định: - Lập