bài giảng hóa đại cương Chương 7 DIEN HOA

NGUYÊN TỐ GANVANIC VÀ SỨC ĐIỆN ĐỘNG III.. THẾ ĐIỆN CỰC TIÊU CHUẨN VÀ CHIỀU CỦA PHẢN ỨNG OXY HÓA - K HỬ... NGUYÊN TỐ GANVANIC VÀ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG.. Nguyên tố Ganvanic pin điện hóa học 3..

Chương IV: ĐIỆN HÓA

I. PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ

II. NGUYÊN

TỐ GANVANIC VÀ SỨC ĐIỆN ĐỘNG

III. THẾ ĐIỆN CỰC TIÊU CHUẨN

VÀ CHIỀU CỦA PHẢN ỨNG OXY HÓA - K HỬ

I PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ

1. Phản ứng oxy hóa - khử và cặp oxy hóa

- khử liên hợp

2. Cân bằng phản ứng oxy hóa - khử

aOXH 1 + bKh 2 ⇌ cKh 1 + dOXH 2

-ne OXH 1 /Kh 1 , OXH 2 /Kh 2 - cặp oxi hóa - khử liên hợp

-nH +

aAx 1 + bBaz 2 ⇌ cBaz 1 + dAx 2

+ nH +

Ax 1 /Baz 1 , Ax 2 /Baz 2 – Cặp axit – baz liên hợp

1 Phản ứng oxy hóa - khử và cặp oxy hóa - khử liên hợp.

2 Cân bằng phản ứng oxy hóa - khử.

 Nguyên tắc chung: trong phản ứng oxi hoá khử:

 ∑e nhường = ∑e nhận

 Cân bằng về vật chất

 Cân bằng về điện tích

 Ví dụ:

KMnO 4 + KNO 2 + H 2 SO 4 → MnSO 4 + KNO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

+2K + + 5K + + 3SO 4 2- +2SO 4 2- + 5K + + 2K + +

SO 4

2-O H 4 Mn

e 5 H

8

MnO4− + + + → 2+ + 2

+

−

− + H O − 2e → NO + 2H

NO2 2 3

O H 3 NO

5 Mn

2 H

6 NO

5 MnO

2 4− + 2− + + → 2+ + 3− + 2

O H 3 SO

K KNO

5 MnSO

2 SO

H 3 KNO

5 KMNO

Cân bằng phản ứng OXH - K

Môi trường Lấy [O 2- ] từ MT Đẩy [O 2- ] ra MT

Axit (H + , H2O) H2O → [O 2- ] + 2H + [O 2- ] + 2H + → H2O Trung tính(H2O) H2O → [O 2- ] + 2H + [O 2- ] + H2O → 2OH

-Baz (OH - , H2O) 2OH - → [O 2- ] + H2O [O 2- ] + H2O → 2OH

-II NGUYÊN TỐ GANVANIC VÀ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG.

1. Điện cực và thế oxy hóa - khử

2. Nguyên tố Ganvanic (pin điện hóa học)

3. Quy ước về dấu của thế điện cực

4. Suất điện động của nguyên tố Ganvanic

a Điện cực kim loại.

d Điện cực oxy hóa - khử.

b Điện cực kim loại phủ muối

c Điện cực khí

Ag  AgCl  Cl

-Pt  H2  H +

Pt  Fe 2+ , Fe 3+

Zn  Zn 2+

1 Điện cực và thế oxy hóa - khử.

→

dd dc

dc 2 e Zn

2

Zn + + →

Zn | Zn 2+

a Điện cực kim loại.

e

-Chất khử

e

-e

-Chấ

t oxh Anode Cathode

Màng ngăn

 Chất oxi hĩa và chất khử

tiếp xúc trực tiếp với nhau Chất oxi hĩa và chất khử ở

hai nơi khác nhau

 e truyền trực tiếp từ chất khử

 Hĩa năng → nhiệt năng  Hĩa năng → điện năng

2 Nguyên tố Ganvanic (pin điện hĩa học).

Zn + 2H + → Zn 2+ + H2

Zn – 2e → Zn 2+ 2H + +2e → H2

Zn 2+

aq H +

aq

3 Quy ước về dấu của thế điện

cực

 Quy ước của Châu Mỹ

 Bán phản ứng khử

 Thế khử

 Đổi chiều bàn phản ứng → đổi dấu thế điện cực

aKh1 + bOXH2  cOXH1 + dKh2

b 2

a 1

d 2

c 1

0

OXH Kh

Kh

OXH ln

RT G

∆

b 2

a 1

d 2

c 1

OXH Kh

Kh

OXH ln

RT K

ln RT

−

b 2

a 1

d 2

c 1

OXH Kh

Kh

OXH ln

nF

RT K

ln nF

RT

K

ln nF

RT

E0 =

∆G0 = -nFE0

b 2

a 1

d 2

c 1

0

OXH Kh

Kh

OXH ln

nF

RT E

4 Suất điện động của nguyên tố Ganvanic

III THẾ ĐIỆN CỰC TIÊU CHUẨN VÀ

CHIỀU CỦA PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ

1. Thế điện cực tiêu chuẩn và phương

trình Nernst

2. Chiều của phản ứng oxy hóa - khử

− + − ϕ ϕ

=

E E0 = ϕ0+ − ϕ0−

b a

d c

OXH Kh

Kh

OXH nF

RT E

E

2 1

2 1

=

b 2

a 1

d 2

c 1 0

0

OXH Kh

Kh

OXH ln

nF

RT

− ϕ

− ϕ

= ϕ

−

ϕ+ − + −













+

−













+

=

b a

c

Kh

OXH nF

RT Kh

OXH nF

RT

1

1 0

2

2

ϕ ϕ

ϕ

Kh

OXH ln

nF

RT

0 + ϕ

=

ϕ

Kh

OXH lg

n

059

0

0 + ϕ

= ϕ

1 Thế điện cực tiêu chuẩn và pt Nernst.

OXH1 + ne → Kh1 ϕ1

∆G = -nFE = -nF(ϕ2 - ϕ1) < 0

ϕ2 - ϕ1 > 0 ϕ2 > ϕ1

OXHϕ > + Khϕ < → Khϕ > + OXHϕ <

2 Chiều của phản ứng oxy hóa - khử.