Bài giảng hoá học đại cương chương 6 ths trần thị minh nguyệt

CHƢƠNG VI CÁC QUÁ TRÌNH ĐIỆN HÓA 1 6 1 Pin điện 6 2 Chiều và trạng thái cân bằng của phản ứng oxi hóa khử 6 3 Sự điện phân Các khái niệm 2 1 Chất oxy hóa chất (ion) có khả năng nhận electron Vd Cl2, O[.]

CHƯƠNG VI

CÁC QUÁ TRÌNH ĐIỆN HÓA

1

6.1 Pin điện

6.2 Chiều và trạng thái cân bằng của

phản ứng oxi hóa khử

6.3 Sự điện phân

Các khái niệm

2

1 Chất oxy hóa: chất (ion) có khả năng nhận electron

Vd: Cl2, O2, MnO4-, Cr2 O72-

2 Chất khử: chất (ion) có khả năng nhường electron

Vd: Zn, Na, Fe2+, Cl-

3 Cặp oxy hóa - khử liên hợp: một chất oxy hóa sau khi

nhận thêm e trở thành dạng khử liên hợp (và ngược lại)

Ký hiệu OXH /Kh

Vd: Fe3+ + e → Fe2+ ta có cặp Fe3+/ Fe2+

2H+ + 2e → H2 ta có cặp 2H+/ H2 MnO4- + 5e + 8 H+ → Mn2+ + 4 H2O

ta có cặp MnO4-, H+/ Mn2+

Các khái niệm

3

4 Sự khử: sự nhận electron

Cu2+ + e → Cu+ đây là sự khử ion Cu2+

5 Sự oxy hóa: Là sự nhường electron

Zn2+ + e → Zn2+ đây là sự oxy hóa Zn

6 Phản ứng oxy hóa - khử : phản ứng có trao đổi e

giữa chất khử và chất oxy hóa

Vd: 2Fe3+ + Sn2+ → 2Fe2+ + Sn4+

6.1 PIN ĐIỆN

6.1.1 Cấu tạo và hoạt động của pin Zn-Cu (pin Daniell –Jacobi):

Cu 2+ + 2e = Cu Zn – 2e = Zn 2+

5

6.1.2 Cơ chế hoạt động của pin:

Kim loại + nước  ion bị hydrat hóa + electron

(trong dung dịch) (trên thanh kim loại)

M + mH O  M n+ mH O + ne

Ion bị hydrat hóa

6.1.2 Cơ chế hoạt động của pin:

Trên bề mặt lớp tiếp xúc kim loại – dung dịch xuất hiên một lớp điện tích kép và do đó sinh ra một hiệu điện thế E, đƣợc gọi là thế điện cực (hay thế oxi hóa khử)

E phụ thuộc: Bản chất kim loại làm điện cực

Bản chất của dung môi Nhiệt độ

Nồng độ của ion kim loại trong dung dịch 7

6.1.3 Thế điện cực:

2 



E

6.1.3 Thế điện cực:

 Ghép điện cực Zn với điện cực hydro ta có pin:

(–) Zn│ZnSO 4 1M ║2H + 1M│H 2 (Pt) (+)



 Ghép điện cực Cu với điện cực hydro ta có pin:

(–) (Pt) H 2 │2H + 1M ║CuSO 4 1M│Cu (+)



9

0,763(V)

Eo 2H o /H Zn o 2 /Zn

0,763(V)

o /Zn

Zn 2  

E

0,34(V)

Eo Cu o /Cu 2H o /H

2

0,34(V)

o /Cu

Cu 2 

E

6.1.4 Các loại điện cực:

a Điện cực loại I: Kim loại nhúng trong dung dịch muối của kim

loại đó, điện cực khí

 Điện cực kim loại: Men+ │ Me Me n+ + ne = Me

T=298K:

 Điện cực khí: (Pt) 2H + │ H 2 2H + + 2e = H 2

T=298K:

]

ln[Me nF

o /Me Me

/Me

Me n n





E

]

lg[Me n

o /Me Me /Me





 E E

2 2

2 o

/H 2H /H

] [H lg 2



 E E