Khóa h c Hoá h c – L p 12 –Th y Ph m Ng c S n Dãy n hoá c a Ệim ệo i DẩY I N HOÁ C A KIM LO I (TÀI LI U BÀI GI NG) Giáo viên: PH M NG C S N ây tài li u tóm l c ki n th c kèm v i gi ng “Dãy n hoá c a kim lo i” thu c Khóa h c Hóa h c – có th n m v ng ki n th c ph n “Dãy n hoá c a kim L p 12 – Th y Ph m Ng c S n t i website Hocmai.vn lo i”, B n c n k t h p xem tài li u v i gi ng I C P OXI HOÁ - KH C A KIM LO I Trong ph n ng hoá h c, cation kim lo i có th nh n electron đ tr thành nguyên t kim lo i ng c l i, nguyên t kim lo i có th nh ng electron đ tr thành cation kim lo i Thí d : Fe2+ + 2e Fe Cu2+ + 2e Cu Ag+ + 1e Ag + ne T ng quát : M Mn ChÊt khö ChÊt oxi ho¸ Ch t oxi hoá ch t kh c a m t nguyên t kim lo i t o nên c p oxi hoá - kh Các c p oxi hoá - kh đ c vi t nh sau : Fe2 ; Fe Cu ; Cu Ag Ag Mn M đánh giá tính oxi hóa c a ion kim lo i tính kh c a kim lo i, ng T ng quát : chu n E0 n M i ta dùng Th n c c tiêu M II PIN I N HOÁ C u t o - Hai kim lo i khác nhúng vào dung d ch mu i c a kim lo i - N i kim lo i b ng dây d n n - C u mu i n i gi a dung d ch mu i Ví d : Hai c c thu tinh, m t c c ch a 50ml dung d ch CuSO4 1M, c c ch a 50ml dung d ch ZnSO4 1M Nhúng m t Cu vào dung d ch CuSO 4, m t Zn vào dung d ch ZnSO N i hai dung d ch b ng m t ng hình ch U đ ng dung d ch NH 4NO3 (ho c KNO3) ng đ c g i c u mu i C ch ho t đ ng pin n hoá Trên n c c Zn, nguyên t k m đ l i electron b m t n c c và tan vào dung d ch d i d ng ion Zn 2+ x y s oxi hóa nguyên t Zn thành Zn2+: Zn Zn2+ + 2e Lá k m tr thành ngu n electron nên đóng vai trò c c âm Các electron theo dây d n đ n c c Cu đây, x y s kh ion Cu2+ dung d ch thành Cu bám b m t Cu: Cu2+ + 2e Cu Trong c u mu i, cation NH 4 (ho c K+) di chuy n sang c c đ ng dung d ch CuSO4, anion NO3 di chuy n sang c c đ ng dung d ch ZnSO4 làm cân b ng n tích, nên dung d ch trung hoà n m ch (dây d n), dòng electron t c c k m sang c c đ ng, ngh a là, theo quy c c a n h c, dòng n t c c đ ng sang c c k m Vì th , n c c k m đ c g i anot Tên g i b t ngu n t ti ng Hi L p (anosdos) có ngh a n i dòng n vào Còn theo c ch trên, anot n i Hocmai.vn – Ngôi tr ng chung c a h c trò Vi t T ng đài t v n: 1900 58-58-12 - Trang | - Khóa h c Hoá h c – L p 12 –Th y Ph m Ng c S n Dãy n hoá c a Ệim ệo i x y s oxi hoá i n c c đ ng g i catot V b n ch t n hoá h c catot n i x y s kh ion Cu2+ Trong pin n hoá, anot c c âm, catot c c d ng Các ph n ng oxi hoá kh x y b m t n c c c a pin n hoá nói có th đ c vi t t ng h p l i b ng ph ng trình ion rút g n : Zn + Cu2+ Cu + Zn2+ Nh v y, pin n hoá Zn - Cu x y ph n ng oxi hoá - kh : Cu2+ (ch t oxi hoá m nh h n) oxi hoá Zn (ch t kh m nh h n) thành Zn 2+ (ch t oxi hoá y u h n) Cu (ch t kh y u h n) n ng l ng hoá h c c a ph n ng oxi hoá - kh chuy n hoá thành n n ng Su t n đ ng chu n c a pin n hoá Kim lo i có tính kh m nh hoà tan nhi u vào dung d ch, s lectron b m t n c c nhi u, th c a anot âm h n, ngh a giá tr c a th n c c đ c quy t đ nh b i b n ch t c a c p oxi hoá- kh tham gia vào ph n ng b m t n c c Su t n đ ng chu n (E opin ) b ng hi u gi a th n c c c a n c c chu n d ng (E ocatot) v i th n c c c a n c c chu n âm (E oanot): Eopin = Eocatot - Eoanot O Ví d : Su t n đ ng chu n c a pin n hoá Zn Cu : E opin E o Cu / Cu Eo Zn / Zn III DẩY I N HịA C A KIM LO I Là dãy c p oxi hóa kh đ c x p theo chi u t ng giá tr c a th n c c tiêu chu n K Na Mg2 Al3 Zn Fe2 Ni Sn Pb2 Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb 2,37 1,66 0,76 0, 44 0,25 0,14 0,13 K Na 2,92 2,71 V Ý NGH A C A DẩY TH So sánh tính oxi hoá - kh Cu2 Ag Au3 H2 Ag Cu Au 0,00 0,34 0,80 1,50 I N C C CHU N C A KIM LO I c, th n c c chu n c a kim lo i Eo Trong dung môi n 2H Mn / M Mn+ m nh tính kh c a kim lo i M y u Ng l n tính oxi hoá c a cation c l i, Eo Mn / M nh tính oxi hoá c a cation Mn+ y u tính kh c a kim lo i M m nh Xác đ nh chi u c a ph n ng oxi hoá - kh a) Kim lo i c a c p oxi hoá - kh có th n c c chu n nh h n kh đ c cation kim lo i c a c p oxi hoá - kh có th n c c chu n l n h n kh i dung d ch mu i (nói cách khác, cation kim lo i c p oxi hoá - kh có th n c c chu n l n h n có th oxi hoá đ c kim lo i c p có th n c c chu n nh h n) N u th Eo M n /M Eo m R Mn+ Rn+ M R /R chi u ph n ng oxi hoá - kh x y theo quy t c (anpha) : Thí d , E o Cu2 / Cu = +0,34 V E o Ag / Ag = +0,80 V, ta có : Cu2+ Ag+ Cu Ag Ph n ng oxi hóa – kh x y theo chi u cation Ag + oxi hoá Cu thành cation Cu2+ cation Ag+ b kh thành Ag : Cu + 2Ag+ Cu2+ + 2Ag b) Kim lo i c p oxi hoá - kh có th n c c chu n âm kh đ c ion hiđro c a dung d ch axit (nói cách khác, cation H+ c p H+/H2 có th oxi hoá đ c kim lo i c p oxi hoá - kh có th n c c chu n âm) Hocmai.vn – Ngôi tr ng chung c a h c trò Vi t T ng đài t v n: 1900 58-58-12 - Trang | - Khóa h c Hoá h c – L p 12 –Th y Ph m Ng c S n Dãy n hoá c a Ệim ệo i Thí d , E o Mg2 / Mg = 2,37 V E o 2H / H = +0,00 V, ta có : Mg2+ 2H+ Mg H2 Ph n ng oxi hóa – kh x y theo chi u cation H+ dung d ch axit oxi hoá Mg thành cation Mg2+ cation H+ b kh thành H2 : Mg + 2H+ Mg2+ + H2 Xác đ nh su t n đ ng chu n c a pin n hoá Su t n đ ng chu n c a pin n hoá ( Eopin ) b ng th n c c chu n c a c c d n c c chu n c a c c âm Su t n đ ng c a pin n hoá s d Thí d : ng tr th ng Su t n đ ng chu n c a pin n hoá Zn Cu : E opin E o Cu / Cu Eo Zn / Zn = 0,34V - (-0,76V) = 1,10V Su t n đ ng chu n c a pin n hoá Zn Pb : Eopin Eo Pb / Pb Eo Zn / Zn = -0,13V - (-0,76V) = 0,63V Xác đ nh th n c c chu n c a c p oxi hoá - kh Ta có th xác đ nh đ c th n c c chu n c a c p oxi hoá - kh bi t su t n đ ng chu n c a pin n hoá ( Eopin ) th n c c chu n c a c p oxi hoá - kh l i Thí d : Hãy xác đ nh th Eopin (Ni -Cu) 0,60V Eo n c c chu n c a c p oxi hoá - kh Ni2+/Ni (Eo Ni2 / Ni ) Bi t = +0,34V Cu2 / Cu Eopin = E o Cu2 / Cu E o Ni2 / Ni Eo = E o Cu2 / Cu Eop®h Ni / Ni = +0,34V 0,60V = 0,26V BÀI T P: Trong pin n hoá, s oxi hoá A ch x y c c âm B ch x y c c d ng C x y c c âm c c d ng D không x y c c âm c c d ng C p ch t sau x y ph n ng pin n hoá Zn -Cu ? A Zn2+ + Cu2+ B Zn2+ + Cu C Cu2+ + Zn D Cu + Zn Cho kim lo i: Na, Mg, Al, Cu, Ag Hãy vi t c p oxi hoá - kh t o b i kim lo i s p x p chúng theo th t gi m d n tính oxi hóa Có nh ng pin n hoá đ c c u t o b i c p oxi hoá - kh sau : a) Pb2+/Pb Fe2+/Fe b) Ag+/Ag Fe2+/Fe c) Ag+/Ag Pb2+/Pb Hãy cho bi t : - D u tên c a n c c m i pin n hoá - Nh ng ph n ng x y n c c ph n ng oxi hoá - kh m i pin n hoá Hocmai.vn – Ngôi tr ng chung c a h c trò Vi t T ng đài t v n: 1900 58-58-12 - Trang | - Khóa h c Hoá h c – L p 12 –Th y Ph m Ng c S n Dãy n hoá c a Ệim ệo i Su t n đ ng chu n c a pin n hoá Sn - Ag A 0,66V B 0,79V C 0,94V D 1,09V Hãy cho bi t chi u c a ph n ng hoá h c x y gi a c p oxi hoá - kh : Ag+/Ag ; Al3+/Al 2H+/H2 Gi i thích vi t ph ng trình hoá h c Bi t ph n ng oxi hoá - kh x y m t pin n hoá : Fe + Ni2+ Fe2+ + Ni a) Hãy xác đ nh n c c âm d ng c a pin n hoá b) Vi t ph ng trình c a ph n ng oxi hoá ph n ng kh x y m i n c c c) Tính su t n đ ng chu n c a pin n hoá Tính th n c c chu n EO c a nh ng c p oxi hoá - kh sau : a) Eo 3 b) Cr / Cr , Eo 2 Mn /Mn Bi t: Su t n đ ng chu n c a pin n hóa : O Cr Ni O Cd / Cd +0,51 V Cd Mn +0,79 V Th n c c chu n Eo 2 = 0,40 V Eo Ni / Ni = 0,23 V Giáo viên: Ph m Ng c S n Ngu n: Hocmai.vn – Ngôi tr ng chung c a h c trò Vi t T ng đài t v n: 1900 58-58-12 Hocmai.vn - Trang | -