CHƢƠNG 7 ĐIỆN HĨA HỌC
7.3 Một số loại điện cực
7.3.1 Điện cực kim loại: M/Mn+
Gồm kim loại nhúng trong dung dịch chứa ion của nĩ. Trên điện cực xảy ra phản ứng: Mn+ + ne → M
Thế điện cực được tính theo cơng thức Nec:
7.3.2 Điện cực khí
* Điện cực hidro chuẩn: (Pt) H2/2H+ 1M
Gồm bản Pt cĩ phủ muội Pt nhúng trong dung dịch cĩ chứa ion H+. Khí H2 được thổi vào với áp suất 1 atm và được hấp phụ trên tấm muội Pt.
Trên điện cực xảy ra phản ứng: 2H+ + 2e ↔ H2
Người ta thừa nhận: ε0
2H/H+ = 0, do đĩ:
Vì [H+] = 1M nên điện cực hidro chuẩn cĩ: ε0
H2 = 0
Điện cực hidro chuẩn được dùng để xác định thế oxi - hĩa khử chuẩn của các cặp oxi - hĩa khử.
7.3.3 Điện cực oxi - hĩa khử
Gồm thanh kim loại trơ như Pt, Au nhúng trong dung dịch chứa đồng thời hai dạng oxi - hĩa và dạng khử của một cặp oxi - hĩa khử.
Ví dụ:
Kim loại trơ đĩng vai trị tiếp nhận và chuyển electron giữa hai dạng oxi - hĩa và dạng khử.
Điện cực oxi - hĩa khử của sắt: Fe3+ + e ↔ Fe2+
7.3.4 Điện cực calomen: Hg/Hg2Cl2, Cl-
Điện cực calomen cĩ thể cĩ hình dạng khác nhau nhưng luơn luơn gồm thủy
ngân nằm cân bằng với ion Cl-
gián tiếp qua muối khĩ tan Hg2Cl2 (calomen).
Thế của điện cực calomen được tính theo cơng thức:
Vì vậy nếu giữ cho nồng độ Cl- trong điện cực cố định thì εcal khơng đổi.
Khi [KCl] bão hịa εcal = 0,24 V
Điện cực calomen thường được dùng làm điện cực so sánh trong các phương pháp chuẩn độ đo thế hay xác định pH.
7.3.5 Điện cực thủy tinh
Điện cực thủy tinh là một ống thủy tinh đầu được thổi thành một bầu hình cầu rất mỏng, bên trong chứa dung
dịch cĩ nồng độ H+ xác định và một điện cực bạc phủ AgCl.
Khi nhúng điện cực vào một dung dịch thì ở mặt phân cách thủy tinh - dung dịch phát sinh một điện thế mà trị số của
nĩ phụ thuộc vào nồng độ H+ theo phương trình:
Trong đĩ ε0
tt là một hằng số đối với mỗi điện cực. Vì vậy trước khi dùng cần chuẩn định lại bằng những dung dịch đệm đã biết pH.