1. Cặp oxi hoỏ – khử của kim loại
Ag+ + 1e Ag Cu2+ + 2e Cu Fe2+ + 2e Fe [K] [O]
Dạng oxi hoỏ và dạng khử của cựng một nguyờn tố kim loại tạo nờn cặp oxi hoỏ – khử của kim loại.
Thớ dụ: Cặp oxi hoỏ – khử Ag+/Ag; Cu2+/Cu; Fe2+/Fe
2. So sỏnh tớnh chất của cỏc cặp oxi hoỏ – khử
Thớ dụ: So sỏnh tớnh chất của hai cặp oxi hoỏ – khử Cu2+/Cu và Ag+/Ag. Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag
Kết luận: Tớnh khử: Cu > Ag Tớnh oxi hoỏ: Ag+ > Cu2+
3. Dĩy điện hoỏ của kim loại
K+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Ag+ Au3+ K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H2 Cu Ag Au
Tớnh oxi hoaự cuỷa ion kim loái taờng
Tớnh khửỷ cuỷa kim loái giaỷm
4. í nghĩa dĩy điện hoỏ của kim loại
Dự đoỏn chiều của phản ứng oxi hoỏ – khử theo quy tắc α: Phản ứng giữa hai cặp oxi hoỏ – khử sẽ xảy ra theo chiều chất oxi hoỏ mạnh hơn sẽ oxi hoỏ chất khử mạnh hơn, sinh ra chất oxi hoỏ yếu hơn và chất khử yếu hơn.
Thớ dụ: Phản ứng giữa hai cặp Fe2+/Fe và Cu2+/Cu xảy ra theo chiều ion Cu2+ oxi hoỏ Fe tạo ra ion Fe2+
và Cu.
Fe2+ Cu2+
Fe Cu
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
Tổng quỏt: Giả sử cú 2 cặp oxi hoỏ – khử Xx+/X và Yy+/Y (cặp Xx+/X đứng trước cặp Yy+/Y).
Xx+ Yy+
X Y
Phương trỡnh phản ứng:
Yy+ + X → Xx+ + Y
5. Pin điện hoỏa. Cấu tạo. a. Cấu tạo.
+Mụ tả cấu tạo của pin điện húa:
Là 1 thiết bị gồm: 2 lỏ kim loại, mỗi lỏ được nhỳng vào 1 dd muối cú chứa cation của kim loại đú; 2 dd này được nối với nhau bằng 1 cầu muối (dd điện li trơ: NH4NO3, KNO3)
+ Suất điện động của pin điện hoỏ (vd: Zn- Cu) Epin = 1,10 V
Đ/v pin điện húa Zn-Cu ở hỡnh 5.3 ta cú : Eopin =Eo(Cu2+/Cu) −Eo(Zn2+/Zn)
2. Giải thớch
* Điện cực Zn (cực õm) là nguồn cung cấp e, Zn bị oxi hoỏ thành Zn2+ tan vào dung dịch: Zn → Zn2+ + 2e
* Điện cực Cu (cực dương) cỏc e đến cực Cu, ở đõy cỏc ion Cu2+ bị khử thành kim loại Cu bỏm trờn bề mặt lỏ đồng.
Cu2+ + 2e → Cu
* Vai trũ của cầu muối : Trung hũa điện tớch của 2 dd
- Cation NH4+ ( hoặc K+) và Zn2+ di chuyển sang cốc đựng dung dịch CuSO4
- Ngược lại : cỏc anion NO3– và SO42-di chuyển sang cốc đựng dung dịch ZnSO4. Sự di chuyển của cỏc ion này làm cho cỏc dung dịch muối luụn trung hồ điện.
* Phương trỡnh ion rỳt gọn biểu diễn quỏ trỡnh oxi hoỏ-khử xảy ra trờn bề mặt cỏc điện cực của pin điện hoỏ:
Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+
Oxh Kh Kh. yếu Oxh yếu
Zn Cu Zn Cu
2+2+ 2+
Chất oxi hố yếu Chất oxi hố mạnh
Chất khử mạnh Chất khử yếu tạo thành
3. Nhận xột
– Cú sự biến đổi nồng độ cỏc ion Cu2+ và Zn2+ trong quỏ trỡnh hoạt động của pin. Cu2+ giảm, Zn2+ tăng