BÀI TẬP PHÂN TÍCH ĐIỆN HÓA

BÀI KIỂM TRAMÔN: PHÂN TÍCH ĐIỆN HÓA SINH VIÊN: NGUYỄN MẠNH LỚP: HÓA _K36 Câu 1.. Tính thê bán sóng của phức CdNH342+ so với điện cực Ag /ACl / KCl 0,10 M chấp nhận thế bán sóng khi ion

BÀI KIỂM TRA

MÔN: PHÂN TÍCH ĐIỆN HÓA

SINH VIÊN: NGUYỄN MẠNH

LỚP: HÓA _K36

Câu 1 Cho biết thế oxy hóa khử tiêu chuẩn của cặp Cd2+/Cd ( Eo

Cd2+/Cd = - 0,403 V)

so với điện cực so sánh hydro (SHE)) và hằng số bền tổng cộng của ion Cd2+ với phối tử NH3 là ß Cd(NH3)42+ = 106,56 và [NH3] = 0,10M

Tính thê bán sóng của phức Cd(NH3)42+ so với điện cực Ag /ACl / KCl 0,10

M ( chấp nhận thế bán sóng khi ion kim loại không tạo phức là thế oxy hóa khử tiêu chuẩn)

Câu 2 Cho biết thế oxy hóa khử tiêu chuẩn của cặp Cu2+/ Cu ( Eo

Cu2+/Cu = + 0,345 so với điện cực so sánh hydro (SHE)) và hằng số bền tổng cộng của ion Cu2+ với phối

tử NH3 là ß Cu(NH3)42+ = 1012,03 và [NH3] = 0,10 M

Tính thế bán sóng của phức Cu(NH3)42+ so với điện cực Ag /ACl / KCl 0,10

M ( chấp nhận thế bán sóng khi ion kim loại không tạo phức là thế oxy hóa khử tiêu chuẩn)

Bài làm:

Có hai cách tính : cách 1: dựa vào phản ứng phức tạp

Cách 2: dựa vào phản ứng đơn giản Sau đây em sẽ tính dựa vào phản ứng đơn giản:

Câu 1:

Ta có: phản ứng đơn giản: Cd 2+ + 2e →

← Cd o

Ta có phương trình thế là: E = E o

Cd 2+ /Cd +lg[Cd 2+ ] (1)

Mặt khác ta lại có khi ion Cd2+ phản ứng tạo phức với NH3

Phương trình : Cd 2+ + 4NH 3 → ← Cd(NH 3 ) 4 2+

Mà ß Cd(NH 3 ) 4 2+ = [Cd(NH 3 ) 2+ ] / [Cd 2+ ]*[NH 3 ] 4

Từ đây ta suy ra [Cd2+] và thay vào (1)

Ta có: E = E o

Cd 2+ /Cd +lg([Cd(NH 3 ) 2+ ] / (ß Cd(NH 3 ) 4 2+ *[NH 3 ] 4 ))

E = - 0,403 + lg [Cd(NH 3 ) 2+ ] + lg(1/ [NH 3 ] 4 ) + lg (1/ß Cd(NH 3 ) 4 2+

Và E 1/2 = E ’

Cd 2+ /Cd = - 0,403 +lg(1/ [NH 3 ] 4 ) + lg (1 / ß Cd(NH 3 ) 4 2+ )

= - 0,403 +lg( 1/ (0,10) 4 ) + lg ( 1/ 10 6,56 )

= - 0,403 + -0,075776

= - 0,478776 V so với SHE

Vì thế điện cực của Ag / AgCl / KCl 0,10 so với điện cực SHE là:

E = E o

Ag+/Ag o + 0,0592lg[Ag + ] (2)

Mặt khác ta có: Tích sô tan của AgCl là : T AgCl = 1,8*10 -10 = [Ag + ]*[Cl - ]

Suy ra [Ag + ] = T AgCl / [Cl - ] = 1,8*10 -10 / 0,10 = 1,8*10 -9 (3)

Từ (2) và (3) ta tính được thế điện cực của Ag / AgCl / KCl 0,10 so với điện cực SHE là: E = 0,8 + 0,0592lg 1,8*10 -9 = 0,2823V

-0,478776 SHE + 0,2823

Từ hình trên ta tính được Thế bán sóng của phức Cd(NH 3 ) 4 2+ so với điện cực

Ag / AgCl / KCl 0,10 M là -0,761076 V

Câu 2: làm tương tự ta cũng có như sau:

Ta có: phản ứng đơn giản: Cu2+ + 2e →

← Cuo

Ta có phương trình thế là: E = E o

Cu 2+ /Cu o +lg[Cu 2+ ] (1)

Mặt khác ta lại có khi ion Cu2+ phản ứng tạo phức với NH3

Phương trình : Cu 2+ + 4NH 3 → ← Cu(NH 3 ) 4 2+

Mà ß Cu(NH 3 ) 4 2+ = [Cu(NH 3 ) 2+ ] / [Cu 2+ ]*[NH 3 ] 4

Từ đây ta suy ra [Cu 2+ ] và thay vào (1)

Ta có: E = E o

Cu 2+ /Cu o +lg([Cu(NH 3 ) 2+ ] / (ß Cu(NH 3 ) 4 2+ *[NH 3 ] 4 ))

E = + 0, 345 + lg [Cu(NH 3 ) 2+ ] + lg(1/ [NH 3 ] 4 ) + lg (1 / ß Cu(NH 3 ) 4 2+

Và E 1/2 = E ’

Cu 2+ /Cu o = + 0, 345 +lg(1/ [NH 3 ] 4 ) + lg (1 / ß Cu(NH 3 ) 4 2+ )

= +0, 345 +lg( 1/ (0, 10) 4 ) + lg ( 1/ 10 12,03 )

= +0, 345 + -0, 237688

= 0, 107312 V so với SHE

Vì thế điện cực của Ag / AgCl / KCl 0,10 so với điện cực SHE là:

E = E o

Ag+/Ag o + 0,0592lg[Ag + ] (2)

Mặt khác ta có: Tích số tan của AgCl là : T AgCl = 1,8*10 -10 = [Ag + ]*[Cl - ]

Suy ra [Ag + ] = T AgCl / [Cl - ] = 1,8*10 -10 / 0,10 = 1,8*10 -9 (3)

Từ (2) và (3) ta tính được thế điện cực Ag / AgCl / KCl 0,10 so với điện cực SHE là :

E = 0,8 + 0,0592lg 1,8*10 -9 = 0,2823V

SHE +0,107312 + 0,2823

Từ hình trên ta tính được Thế bán sóng của phức Cu(NH 3 ) 4 2+ so với điện cực

Ag / AgCl / KCl 0,10 M là - 0,174988 V

Kết luận:

Tất cả các bài tập từ câu 1 tới các câu còn lại đều tính tương tự, đây là bài toán nói về ảnh hưởng của phản ứng tạo phức tới thế oxy hóa khử