Bài 18. Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài t...
BÀI 20 20 BÀI DÃY DÃY ĐIỆN ĐIỆN HÓA HÓA CỦA CỦA KIM KIM LOẠI LOẠI I- KHÁI NIỆM VỀ CẶP OXI HÓA - KHỬ CỦA KIM LOẠI II- PIN ĐIỆN HÓA III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI IV DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI V.Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN I- KHÁI NIỆM VỀ CẶP OXI HÓA-KHỬ CỦA KIM LOẠI VD 1: Ag+ + 1e → Ag Cu2+ + 2e → Cu Ag+/Ag, Cu2+/Cu, Al3+ + 3e → Al Al3+/Al cặp Dạng oxh oxi hóa - khử Dạng khử Dạng oxi hóa dạng khử nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa - khử : Tổng quát: Mn+ + ne (dạng oxi hóa) M (dạng khử) ⇒ Mn+/M II- PIN ĐIỆN HÓA, SUẤT ĐIỆN ĐỘNG, THẾ ĐIỆN CỰC 1- Pin điện hóa Thí nghiệm: - Mô tả: SGK - Hiện tượng: cực âm Zn + Kim điện kế lệch ⇒ chênh lệch điện điện cực ⇒ điện cực xuất điện cực + Điện cực kẽm mòn dần + Có lớp kim loại bám cực Cu + Màu xanh cốc đựng CuSO4 nhạt dần cực dương Cu II- PIN ĐIỆN HÓA, SUẤT ĐIỆN ĐỘNG, THẾ ĐIỆN CỰC 1- Pin điện hóa Khái niệm: Pin điện hóa thiết bị điện NL phản ứng oxi hóa khử chuyển hóa thành điện + VD2: Pin Vonta (Zn – Cu) Anot: ( - ) Catot: ( + ) II- PIN ĐIỆN HÓA, HÓA SUẤT ĐIỆN ĐỘNG, THẾ ĐIỆN CỰC Suất điện động (Epin): hiệu lớn điện cực Khi nồng độ ion kim loại 1M (ở 25oC) gọi suất điện động chuẩn , kí hiệu Eopin Eopin = Eo+ - Eo- >0 + E0pin ln có trị số dương o E pin phụ thuộc vào: + Bản chất kim loại làm điện cực + Nồng độ dung dịch muối + Nhiệt độ II- PIN ĐIỆN HÓA, HÓA SUẤT ĐIỆN ĐỘNG, THẾ ĐIỆN CỰC VD3: Cho pin điện hóa (Zn – Cu) có: E Zn 2+ /Zn = -0,76V E Cu 2+ /Cu = +0,34V Thì: pin E =E Cu 2+ / Cu -E Zn 2+ / Zn = 0,34 - (- 0,76) = 1,1V II- PIN ĐIỆN HÓA, HÓA SUẤT ĐIỆN ĐỘNG, THẾ ĐIỆN CỰC Cơ chế phát sinh dịng điện pin điện hóa Cực Zn (cực âm hay anot): Zn → Zn ⇒ 2+ I e2e- + 2e oxi hóa nguyên tử Zn Zn2+(aq) Zn I Cực Cu (cực dương hay catot): Cu 2+ + 2e → Cu ⇒ khử ion Cu2+ e2eCu2+(aq) Cu VD4: Trong pin điện hóa, oxi hóa A.chỉ xảy cực âm B xảy cực dương C xảy cực âm cực dương D không xảy cực âm cực dương 22/09/17 VD5: Suất điện động chuẩn pin điện hóa Sn – Ag A.0,66 V B 0,79 V C 0,94 V D 1,09 V Biết : 22/09/17 E o Sn + / Sn E o Ag + / Ag = −0 ,14V = +0 ,8V 10 V Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN Xác định điện cực chuẩn cặp oxi hố khử VD8: Tính điện cực chuẩn E0 cặp oxi hoá -khử sau: a E0Cr3+/Cr b E0Mn2+/Mn - Cho suất điện động chuẩn pin điện hoá: Cr-Ni +0,51 pin Cd-Mn +0,79 o ECd = − 0,40 V - Cho điện cực chuẩn / Cd 2+ o E Ni = − 0,26 V 2+ / Ni 22/09/17 19 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 oxi hoá mạnh Chất khử mạnh Chất khử yếu 22/09/17 20 V Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN VD9: Hãy cho biết chiều phản ứng hoá học xảy cặp oxi hoá khử Giải thích viết phương trình hố học 0 Cho E Cu 2+ /Cu = +0,34V; E Ag + /Ag = +0,8V 2+ Cu Cu α + Ag Ag - Cation Ag+ có tính oxi hố mạnh Cu2+ - Kim loại Ag có tính khử yếu Cu - Phản ứng xảy ra: 22/09/17 2Ag+ + Cu 2Ag + Cu2+ 21 V Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN b.Cho E Mg 2+ /Mg = −2,37V; E 2+ Mg Mg α 2H + /H = +0, 00V + 2H H2 - Cation Mg2+ có tính oxi hố yếu H+ - Kim loại Mg có tính khử mạnh H2 - Phản ứng xảy ra: 2H+ + Mg 22/09/17 H2 + Mg2+ 22 VD1: Cho hỗn hợp X gồm 0,2 (mol) Al; 0,1 mol Mg tác dụng với dung dịch Y gồm 0,2 mol HCl; 0,1 mol FeCl3 Sau phản ứng xảy hồn tồn thu V(l) khí đktc, dung dịch A, chất rắn B a, Tính V khí ? b, Tính m chất rắn? c, Cô cạn dung dịch A sau phản ứng thu gam muối khan? 22/09/17 23 VD2: Cho hỗn hợp X gồm : 0,15 mol kim loại Al, Fe, Zn tác dụng với dung dịch Y gồm 0,1 mol H2SO4; 0,2 mol CuSO4; 0,1 mol Fe(SO4)3 Sau phản ứng hoàn toàn thu V(l) khí H2 (đktc), dung dịch A m gam chất rắn B? a, Tính VH2? b, Tính m chất rắn B? c, Cô cạn dung dịch A thu gam muối? 22/09/17 24 VD3: Cho hỗn hợp X gồm 0,03 mol Al; 0,02 mol Zn tác dụng với dung dịch Y gồm 0,01 mol Fe(NO3)3 0,02 mol Cu(NO3)2 Sau phản ứng hoàn toàn thu m(g) chất rắn dung dịch A a, Tính m chất rắn? b, Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu gam muối khan? 22/09/17 25 VD4: Cho m(g) Al tác dụng 100 ml dung dịch CuCl2 1M; FeCl3 1M Sau phản ứng hoàn toàn thu 6,4g chất rắn Tính m(g) Al ? A 1,35g 22/09/17 B 2,7g C 5,4g D 8,1g 26 VD5: Cho x(g) Mg tác dụng với dung dịch X chứa Fe(NO3)3 0,01 mol; AgNO3 0,02 mol Cu(NO3)2 0,01 Sau phản ứng hồn tồn thu 3,08 g chất rắn Tính x? A 0,24g 22/09/17 B 0,36g C 0,72g D 0,48g 27 VD6: Cho m(g) Mg tác dụng với 100 ml dung dịch X gồm CuSO4 0,3 mol; FeSO4 0,4 mol Sau phản ứng hoàn toàn thu 4,4 g chất rắn Tính m? A 1,92g 22/09/17 B 1,68g C 0,24g D 3,6g 28 VD7: Cho 4,93g hỗn hợp X gồm Zn, Fe tác dụng dung dịch chứa 0,06 (mol) CuSO4 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 4,96g hỗn hợp chất rắn Tính % mZn X ? A 65,92% 22/09/17 B 34,08% C 39,55% D 60,45% 29 VD8: Cho 24,36g hỗn hợp X gồm Mg, Zn tác dụng với dung dịch Y chứa 0,3 mol AgNO3 0,1 mol Fe(NO3)3 Sau phản ứng hồn tồn thu 44,5 hỗn hợp chất rắn Tính % Mg X A 96,06% 22/09/17 B 3,94% C 10,67% D 89,33% 30 VD9: Cho hỗn hợp X gồm 0,3 mol Mg; x mol Zn tác dụng với dung dịch Y gồm 0,2 mol Cu(NO3)2 ; 0,4 mol AgNO3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu chất rắn A gồm kim loại Tính x ? A 0,1 mol 22/09/17 B 0,2 mol C 0,3 mol D 0,4 mol 31 VD10: Cho m(g) Mg vào dung dịch X gồm Fe2(SO4)3 0,04 (mol); Cu(NO3)2 0,02 mol Sau phản ứng hoàn toàn lấy Mg sấy khô cân lại thấy khối lượng tăng so với ban đầu 0,96g Khối lượng Mg phản ứng? A 1,14g 22/09/17 B 1,08g C 2,28g D 2,88g 32 BÀI TẬP VỀ NHÀ - Làm 3,4,6,7,8 – trang 122 SGK - Ôn lại kiến thức từ đầu chương 5, chuẩn bị “Luyện tập: Tính chất kim loại” 22/09/17 33 ... OXI HÓA - KHỬ CỦA KIM LOẠI II- PIN ĐIỆN HÓA III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI IV DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI V.Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN I- KHÁI NIỆM VỀ CẶP OXI HÓA-KHỬ CỦA KIM. .. Zn 2+ chất khử chất oxi mạnh hóa mạnh 22/09/17 chất khử yếu 2+ chất oxi hóa yếu 12 IIĐIỆN HĨA, ĐIỆN ĐỘNG, III-PIN THẾ ĐIỆN CỰCSUẤT CHUẨN CỦA KIM THẾ LOẠIĐIỆN CỰC 3- Điện cực hiđro chuẩn, điện. .. E0 < 0(v) 22/09/17 E0 > 0(v) 15 IV DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI - Dãy điện cực chuẩn kim loại dãy xếp kim loại theo thứ tự tăng dần điện cực chuẩn - Dãy điện cực chuẩn 250C số cặp oxi hố