Bài tập hóa lí: điện hóa học

Ch-ơng 1: Dung dịch điện phân ------------888----------- A. Lí thuyết chủ đạo A.1. Độ dẫn điện của dung dịch điện phân a.1.1. Độ dẫn điện riêng ( )
Điện trở suất : là điện trở riêng của vật dẫn có S= 1cm2 và độ dài là 1 cm . Hay là điện trở của một hình khối có cạnh 1 cm. Đơn vị :

Bài tập hóa lí (tập 3): Điện hóa học

- Chỉ đạo nội dung: Ths Bùi Thu Quỳnh

- Biên tập nội dung: Nguyễn Hữu Hiệu

Nguyễn Thị Phương Thảo Nguyễn Thị Chinh Ngô Văn Tuấn Ngô Quang Huy

Lời nói đầu

Bài tập hóa lí tập 3 là quyển thứ 3 trong bộ sách “Bài tập hóa lí” do nhóm sinh viên ĐHSP Hóa học K8 trường đại học Hải Phòng biên soạn dưới sự chỉ dẫn của cô giáo giảng viên thạc sĩ Bùi Thu Quỳnh

Quyển này là tập hợp các bài tập hóa lí của phần “Điện hóa học” được trình bày theo 3 chương

Chương I: Dung dịch điện phân Chương II: Nguyên tố Ganvani Chương III: Điện phân và quá thế Với mỗi chương chúng tôi cố gáng trình bày theo thứ tự đi từ lí thuyết chủ đạo đến bài tập và gợi ý đáp án

Các bài tập được trình bày theo mô - tuýp các bài dễ xen lẫn giữa các bài tập đòi hỏi tư duy sâu

Chúng tôi mong rằng đây sẽ là tài liệu bổ ích cho sinh viên nghành sư phạm nói riêng và sinh viên ngành hóa học nói chung, và là tài liệu tham khảo cho các giảng viên giảng dạy bộ môn Hóa lí

Trong quá trình biên soạn chắc chắn không tránh khỏi sự thiếu sót, kính mong sự góp ý của các bạn sinh viên cũng như quý thầy cô để giáo trình càng ngày càng hoàn thiện

Nhóm tác giả

Chú ý: Giáo trình đã được nhà nước bảo hộ bản quyền, mọi hành vi in ấn, sao chép, foto copy không được sự cho phép của tác giả đều là hành vi vi phạm bản quyên tác giả và sẽ bị xử lí theo luật bản quyền hiện hành

Chương 1: Dung dịch điện phân

-888 -

A Lí thuyết chủ đạo

A.1. Độ dẫn điện của dung dịch điện phân

a.1.1 Độ dẫn điện riêng ( )

Điện trở suất : là điện trở riêng của vật dẫn có S= 1cm2 và độ dài là 1 cm Hay là

điện trở của một hình khối có cạnh 1 cm Đơn vị :

S

R l

ρ =

S : tiết diện dây dẫn(cm2)

l : chiều dài dây dẫn(cm);

Độ dẫn điện riêng : là đại lượng nghịch đảo của điện trở suất Đơn vị : -1 cm-1

1 l

Độ dẫn điện riêng : là đại lượng đặc trưng cho khả năng dẫn điện của dung dịch

điện phân có hóa trị ion khác nhau Đơn vị : -1 cm2 đlg-1

.

V F

V F

λ λ

A.2.1 Khái niệm :

Số tải của một dạng ion là tỉ số giữa điện lượng do dạng ion đó

B Bài tập

B.1 Đề bài

1. Độ phân li α của một chất điện phân yếu trong dung dịch nước có thay đổi không

và thay đổi như thế nào khi tăng nhiệt độ?

2. Hằng số phân li Kc của một chất điện phân yếu sẽ thay đổi như thế nào khi thay dung môi nước bằng rượu metylic ? (bỏ qua tương tác hóa học giữa chất tan và dung môi Hằng số điện môi

4. Những nguyên nhân của sự phân li chất điện phân thành các ion trong dung dịch?

5. Cho biết những đại lượng nhiệt động nào đặc trưng cho sự hidrat hóa ion ? Có thể tiên đoán khả năng hidrat hóa ion trong dung dịch dựa vào độ lớn và dấu của các

đại lượng đó hay không ? Giải thích ?

6. ở một nồng độ đã cho , độ phân li của hai axit hữu cơ một chức bằng 0,2 và 0,5 Axit nào sẽ có hằng số phân li lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?

7. Sự phụ thuộc của hằng số phân li của axit propionic C3H7COOH vào nhiệt động

được biểu thị bằng phương trình :

9. Dung dịch 0,66 g CH3COOH trong 100 g nước đông đặc ở – 0,21 °C Hằng số nghiệm lạnh của nước bằng 1, 86 Hãy chứng tỏ rằng CH3COOH là một axit yếu

10.ở 25 °C hằng số phân li của NH4OH bằng 1,79.10-5 Hỏi ở nồng độ nào độ phân

li của NH4OH bằng 2% Tính nồng độ OH- trong dung dịch này

11.Hằng số phân li của axit benzoic C6H5COOH bằng 6,3 10-5 , của axit axetic

CH3COOH bằng 1, 79.10-5 Xác định tỉ số nồng độ ion H+ trong dung dịch đồng phân tử của axit benzoic và axit axetic

12.Cho biết những sự khác nhau cơ bản về lí thuyết dung dịch theo quan điểm cổ

điển củaAreniut và theo quan điểm hiện đại của Đơbai- Hucken

13.Tại sao lại gọi sự gần đúng bậc nhất của phương trình Đơbai- Hucken là định luật giới hạn Đơbai- Hucken?

Cho biết sự áp dụng thuyết Đơbai- Hucken vào dung dịch chất điện phân yếu

14.Viết biểu thức toán của định luật giới hạn của Đơbai- Hucken đối với dung dịch AlCl3

15.Trình bày khái niệm bầu khí quyển ion Bán kính khí quyển ion sẽ thay đổi như thế nào khi chuyển từ dung dịch nước ( hằng số điện môi bằng 81 ) sang dung dịch rượu (hằng số điện môi bằng 24 ) cùng nồng độ và nhiệt độ ?

16.Hệ số hoạt độ trung bình phụ thuộc vào nồng độ dung dịch như thế nào đối với các chất điện phân có hóa trị ion khác nhau ?

17.Sự phụ thuộc hệ số hoạt độ ion trung bình vào lực ion của dung dịch được biểu thị bằng phương trình kinh nghiệm :

Hãy cho biết bằng đồ thị , h và A được xác định như thế nào ?

18.Cho các chất điện phân có hóa trị ion khác nhau : 1 - 1 ; 1 - 2 ; 2 – 2 ; 1 – 3 Hãy so sánh nồng độ molan và lực ion của dung dịch các chất điện phân trên ở nồng độ molan m

19.Xác định hoạt độ của BaCl2 trong dung dịch 0,1 m nếu :

22.Xác định hệ số hoạt độ ion trung bình của FeCl3 khi dung dịch chứa 0,001 mol FeCl3 và 0,005 mol H2SO4 trong 1000 g nước Khi tính sử dụng định luật giới hạn của Đơbai – Hucken với A = 0,509

23.Xác định hệ số hoạt độ ion trung bình theo thang nồng độ molan đối với BaCl2trong dung dịch 0,5%

24.Dựa vào định luật giới hạn của Đơbai – Hucken , hãy tính hệ số hoạt độ các ion

Na+, La3+, Cl- và NO3- trong dung dịch nước ở 298K biết rằng nồng độ NaCl là 0,002M , của La(NO3)3 là 0,001M

25.ở 313 K của CdI2 trong dung dịch nước nồng độ 0,005m bằng 0,506 Xác

định của CdI2 trong dung dịch nồng độ 0,002 m cũng ở nhiệt độ trên

26.ở 298 K độ phân li của axit axit monocloaxetic trong dung dịch nước nồng độ 0,01 M bằng 0,33 Dựa vào phương trình Đơbai- Hucken , xác định hệ số hoạt độ trung bình của axit trên và hằng số phân li nhiệt động Ka

27.ở 298 K tích số tan của AgCl bằng 1,71.10-10 Tìm độ tan của AgCl ở nhiệt độ trên Độ tan này sẽ thay đổi thế nào khi hòa tan AgCl vào dung dịch KCl nồng độ 0,01 m ( khi tính sử dụng phương trình Đơbai – Hucken )

28.ở 298 K dung dịch đệm được hình thành khi trộn 100 cm3 axit axetic 0,1 M với

hằng số phân li nhiệt động của axit axetic ở 298 K ( chú ý : khi tính hệ số hoạt độ của ion ,hãy sử dụng phương trình Đơbai – Hucken dưới dạng :

trong dung dịch MgSO4 nồng độ 0,005 m ( khi tính hãy vận dụng định luật giới

hạn của Đơbai – Hucken để tìm hệ số hoạt độ ion )

30.Độ tan của AgIO3 trong nước ở 298 K bằng 0,0505 g/L

Xác định :

a) Tích số tan nhiệt động của AgIO3;

b) Độ tan của AgIO3 trong dung dịch nước của Na2SO4 nồng độ 0,01 M

Trong tính toán hãy sử dụng phương trình :

31.Độ tan S của muối phức :

[Co(NH3)4C2O4]+ [Co(NH3)2(NO2)2C2O4]- trong dung dịch nước của NaCl ở 25 °C

được cho dưới đây :

Tính :

a) Tích số tan nhiệt động của muối phức khó tan đã cho

b) Hệ số hoạt độ ion trung bình của phức ở mỗi nồng độ

c) Hằng số A trong phương trình giới hạn Đơbai – Hucken

32.Mac Innes và Shedlovsky ( J Am Chem Soc , 1937 59 503 ) đã thu được kết

quả dưới đây về sự phụ thuộc nồng độ của hệ số hoạt độ trung bình của KCl :

Vẽ đồ thị trong tọa độ - và xác định thông số kinh nghiệm a trong phương tình mở rộng của Đơbai- Hucken

33.Hằng số phân li nhiệt động của một axit HA bằng 3,3.10-4 ở 25 °C Tính độ phân

li α của axit này trong dung dịch 0,2 M có chứa thêm MgCl2 1M

34.Độ dẫn điện riêng của dung dịch CH3COOH 0,05 N bằng 0,000324( -1.cm-1) Xác định độ dẫn điện đương lượng , độ phân li α , nồng độ ion H+ , và hằng số phân li Kc của CH3COOH nếu độ dẫn điện đương lượng của dung dịch axit ở độ loãng vô tận bằng 347,8 -1.cm2.đlg-1

35.Dung dịch CuSO4 0,1 M được đo trong bình đo độ dẫn điện có những thông số kĩ thuật như sau : diện tích mỗi điện cực bằng 4 cm2 , khoảng cách hai điện cực bằng 0,7 cm , điện trở của dung dịch đo được bằng 23 Xác định độ dẫn điện riêng

và độ dẫn điện đương lượng của dung dịch CuSO4

36.ở 298 K , khi đo điện trở của dung dịch BaCl2 ở các nồng độ khác nhau đã thu

Tính của dung dịch amoniac

38.Dung dịch axit yếu HA ở 298K và ở độ loãng 32 lit có độ dẫn điện đương lượng bằng 9,2 .cm-1.đlg-1

của dung dịch này bằng 389 -1.cm2.đlg-1 Tính nồng độ ion H+ và hằng số phân li của axit này

39.ở 298 K , độ dẫn điện đượng lượng của dung dịch axit yếu HA ở các nồng độ khác nhau được cho dưới đây :

Tính giá trị trung bình của hằng số phân li Kc

40.Độ dẫn điện riêng của dung dịch H2SO4 4% ở 18 °C bằng 0,1675 Khối lượng riêng của dung dịch ở nhiệt độ này bằng 1,0255 g/cm3 Xác định của dung dịch axit

41.Dung dịch bão hòa AgBr có độ dẫn điện riêng bằng 0,57.10-7 -1.cm-1 của dung dịch này bằng 121,9 -1.cm2 xác định độ tan của AgBr , biểu thị bằng g/ L

42.Dung dịch CH3COOH nồng độ 0,05 N có bằng 3,24.10-4 -1.cm-1 Dung dịch NaCH3COO nồng độ 0,0001 N có độ dẫn điện riêng bằng 7,75.10-6 -1.cm-1 Linh độ ion H+ và Na+ bằng 314,9 và 43,5 -1.cm2.đlg-1 Xác định hằng số phân li của axit CH3COOH

43.Hỗn hợp muối nóng chảy KCl + NaCl ở 800°C và có nồng độ phân số mol của NaCl là 0,56 , có độ dẫn điện riêng bằng 2,862 -1.cm-1 Khối lượng riêng của dung dịch muối nóng chảy ở 800°C bằng 1,484 g/ml Xác định độ dãn điện

Tìm phương trình biểu diễn sự phụ thuộc của vào

46.Xác định tốc độ tuyệt đối của ion MnO4- nếu sau 10 phút ion chuyển dời được một

đoạn bằng 2,5 cm ; thế hiệu đặt vào hai cực cách nhau 16,13 cm có giá trị bằng

120 von

47.Xác định tốc độ tuyệt đối của ion NH4+ nếu độ dẫn diện riêng của dung dịch

NH4Cl 0,0001 N bằng 1,29.10-5 -1.cm-1 và linh độ ion Cl- bằng 64,9 -1.cm2.đlg-1

48.Độ dẫn điện đương lượng của natri lactat ở 25 °C và ở các nồng độ khác nhau

được cho dưới đây :

Vẽ đường biểu diễn tọa độ - và tìm hệ số góc của đường biểu diễn thu được Xác định So sánh hệ số góc thực nghiệm với giá trị thu được theo phương trình Đơbai – Onxâygiơ

49.Một ống hình trụ dài 100 cm , tiết diện ngang 2 cm2 chứa 1 dung dịch MCl 0,1 M ( chất điện phân mạnh ) Đặt vào hai đầu ống một thế hiệu sao cho dòng điện đi qua dung dịch có cường độ 0,01A Nếu của ion M+ bằng 60 -1.cm2.đlg-1 ,tính tốc độ của ion đó (ra cm.s-1 ) biết rằng của MCl bằng 136

50.Bình đo độ dẫn điện có điện trở 468 khi bình chứa dd HCl 0,001 M ; 1580 khi chứa dd NaCl 0,001 M và 1650 khi chứa dd NaNO3 0,001 M Biết rằng của NaNO3 bằng 121 Bỏ qua sự thay đổi theo nồng độ, hãy tính :

a) Độ dẫn điện riêng của NaNO3 0,001 M

52.ở 298 K điện trở của một bình đo độ dẫn điện bằng 220000 khi bình này chứa nước nguyên chất ; bằng 100 khi chứa dd KCl 0,02 M và bằng 102000 khi chứa dd AgCl bão hòa Cũng tại nhiệt dộ này độ dẫn điện đương lượng của AgCl bằng 126,8 -1.cm2.đlg-1 ; của KCl bằng 138,3 -1.cm2.đlg-1

Xác định :

a) Hằng số bình

b) Độ dẫn điện riêng của dd AgCl bão hòa

c) Độ tan của AgCl ở 25 °C ra mol/ L

53.HCl, NaCl , NaCH3COO có độ dẫn điện đương lượng lần lượt bằng 420, 126, và

91 -1.cm2.đlg-1 Tính của CH3COOH

Điện trở của một bình đo độ dẫn điện chứa CH3COOH 0,1 M bằng 520 ; nhưng khi thêm một lượng vừa đủ NaCl tinh thể vào dung dịch trên để có thể đạt tới một dung dịch NaCl có nồng độ khoảng 0,01 M , thì điện trở lúc này bằng 122 Hỏi hằng số bình bằng bao nhiêu ; tính nồng độ ion H+

54.Khi điện phân dung dịch CuCl20,01 N với điện cực graphit thì có 0,3175 g Cu bám vào Catot Độ giảm CuCl2 ở khu catot tính theo đồng bằng 0,1905 g Tính t+ và t-

55.Độ dẫn điện đương lượng ở độ loãng vô tận của HCl ở 25 °C bằng 115

-1.cm2.đlg-1 Số tải của cation Li+ bằng 0,33 Độ dẫn điện đương lượng ở độ loãng vô tận của NH4CH3COO ở nhiệt độ này bằng 114,7 -1.cm2.đlg-1 Số tải của anion

CH3COO- bằng 0,36 Xác định của LiCH3COO

56.Tốc độ tuyệt đối của ion Ca2+ và NO3- khi cường độ điện trường bằng 1 V/cm là 0,00062 cm2/v.s và 0,00071 cm2/v.s Xác định số tải của ion Ca2+ và NO3- trong dung dịch Ca(NO3)2

57.Người ta điện phân một dung dịch CdCl2 với điện cực platin trong 1 giờ , ở cường

độ dòng là 0,2A Biết số tải ion Cd2+ bằng 0,414 , hãy tính độ giảm CdCl2 (ra gam) ở khu catot và anot

58.Người ta điện phân một dd HCl 0,1 M với các điện cực Pt Sau điện phân có 68,4

mg Cu bám vào catot của culong kế đồng mắc nối tiếp với bình điện phân Sự phân tích 50 ml dd HCl ở khu anot sau điện phân cho thấy nồng độ dd này bằng 0,0821 M

b) Nếu đem phân tích 50 ml dd khu catot thì nồng độ dd sẽ là bao nhiêu?

59.Dung dịch ZnCl2 0,15 m được điện phân với anot Zn Sau điện phân ở khu anot thấy có 0,8907 g ZnCl2 trong 38,6 g nước ; còn ở khu catot có 0,6560 g ZnCl2trong 37 g nước Trên catot của culong kế bạc có 0,2728 g Ag bám vào Xác định

t+ và t-

60.Điện phân dd AgNO3 chứa 14,055 g AgNO3 trong 1000 g nước với 2 cực bạc Trong quá trình điện phân có 0,1020 g Ag bám vào catot Sự phân tích khu anot cho thấy có 0,4109 g Ag trong 40 g nước Xác định và t-

61.Điện phân một dung dịch chất điện phân mạnh AB với cường độ dòng 0,1 A trong

9650 giây Dung dịch AB có nồng độ đầu bằng 0,1 m Sự phân tích dd AB sau

điện phân cho thấy có 0,0165 mol AB trong 100 g nước Tìm số tải của anion A+

trong ddAB biết rằng các phản ứng xảy ra trong điện phân là như sau :

62.Điện phân một dung dịch AgX trong đó có 1,5 g AgX chứa trong 101,5 g dung dịch Sự điện phân được tiến hành cho tới khi thu được 1,0787 g Ag bám vào catot thì dừng lại Đem cân dd khu catot thấy khối lượng là 100,5 g và chứa 0,5 g AgX Xác định trong dung dịch AgX biết rằng khối lượng mol của AgX là

150

63.Điện phân dd HCl 0,01 M với 2 cực Pt Khu catot chứa 100 g dd ; số tải ion Cl

-trong dd HCl bằng 0,18 Hỏi phải điện phân -trongbao lâu (tính ra s) với cường độ dòng là 0,1 A để nồng độ dung dịch ở khu catot giảm đi 1%

64.Số tải ion Na+ trong dd NaCl 0,02 M được xác định bằng pp ranh giới di động Dung dịch được đặt trong ống hình trụ tiết diện ngang 0,1115 cm2 , cường độ dòng

điện đi qua là 1,6.10-3 A Sau 45 ph 57 s , ranh giới di chuyển được một đoạn bằng 8 cm Hãy tính

65.Để xác định số tải K+ ng ta sử dụng pp ranh giới di động giữa hai dd KCl 0,1 M và LiCl 0,065 M trong đó dd LiCl được dùng làm chất chỉ thị Cho biết cường độ dòng bằng 5,893 mA ; tiết diện ngang của ống đo là 11,42 mm2 , tốc độ di động của ranh giới là 0,0263 mm/ giây Hãy xác định số tảI và tốc độ tuyệt đối của ion

K+ biết E = 4 V

66.Trong pp ranh giới di động , để xác định số tải người ta sử dụng một ống hình trụ

đường kính 1,5 cm và đặt vào đó 2 dung dịch tiếp xúc nhau ; dd NiSO4 0,02 N và

dd K2SO4 Cho một dòng điện cường độ 0,002 A qua ống trong 3 giờ Hỏi ranh giới tiếp xúc hai dd sẽ di chuyển được 1 đoạn bằng bao nhiêu biết rằng = 0,404

67.Năm 1923 Mac Innes và Smith đã xác định số tải của ion K+ bằng pp ranh giới di

động với các thông số sau đây :

• Dung dịch nghiên cứu là KCl 0,1 N

• Dung dịch chỉ thị là LiCl 0,065 N

• I = 0,005893 A

Kết quả đo được ghi lại dưới đây :

Khoảng cách di động

(cm)

Xác định số tải trung bình của ion K+

Biết cường độ điện trường bằng 4(v/ cm) , xác định tốc độ tuyệt đối của ion K+

B.2 Gợi ý và đáp án

1. Tham khảo giáo trình hóa lí 3

2. Tham khảo giáo trình hóa lí 3

3. Tham khảo giáo trình hóa lí 3

4. Tham khảo giáo trình hóa lí 3

5. Tham khảo giáo trình hóa lí 3

6. Tham khảo giáo trình hóa lí 3

0, 2055 1,86

0, 21 1,86

α nhá => ax CH3COOH lµ mét ax yÕu

c

C K

K C

α α α α

5 2

3 1

3 2

(1) (2)

2

(1)

(2)

6,3.10 1,79.10

K

K

H H

α

α

α α

−

−

−

− +

+

+ +

12. Tham kh¶o gi¸o tr×nh hãa lÝ 3

13. Tham kh¶o gi¸o tr×nh hãa lÝ 3

14. Tham kh¶o gi¸o tr×nh hãa lÝ 3

15. Tham kh¶o gi¸o tr×nh hãa lÝ 3

16. Tham kh¶o gi¸o tr×nh hãa lÝ 3

17. Tham kh¶o gi¸o tr×nh hãa lÝ 3

2

= I=

n

i i i

2

= I=

a

± =

= ± =

lg lg 0,506

1, 208 I 2.1 0,015

§èi víi chÊt ®iÖn ph©n 1-1: I = Cα = 0,01.033 = 3,3.10-3

Theo §¬bai – Hucken :

A Z Z

γ

γ

− + −

γ γ

0, 2.0,04 0,08

c

C K

λ α

9, 2 0,02365 389

0,03125.0,02365 7, 4.10 0,03125.0,02365

λ α λ α α α

2

.1

λ α

λ α

λ α α

1000 1000.2,862

126, 4( lg ) 22,643

NaCl KCl

45 Coi sự phụ thuộc của vào tuân theo phương trình bậc nhất dạng:

y = ax + b giống dạng của phương trình Debye – Onxaygio (Chỉ là phương trình gần

đúng) trong đó:

4,167.10 ( ) 10.60

F

C C

0, 2

1, 266.10 1580

HNO

N

cm d C

χ λ

1

1000 0,1.0,01 0,001

0,3175

5.10 63,54

0,6 5.10

1 0,6 0, 4

c Cl

Cu

F

t

F t

λ

λ λ

λ

λ λ

−

+ +

g n

g g

0,83 1,077.10

a H

9, 44.10108

t F

−

≈

Trong 100,5(g) dd ë khu catot sau ®iÖn ph©n, l−îng AgX :

3

0,5 3,33.10 150

m 9,9.10 3,33.10 6,57.101,0787

9,988.10108

m 6,57.10

0,669,988.10

5

10 96500.

V

cm r

F C V

−

A.1.2.Phân loại điện cực

* Điện cực loại 1: là một hệ gồm kim loại hoặc á kim (dạng khử) được nhúng vào

dung dịch chứa ion của kim loại hoặc á kim đó (dạng oxi-hóa) Sơ đồ điện cực kim loại

được viết như sau: Mn+/M và phản ứng điện cực tương ứng: Mn+

+ ne
M Phương trình Nerst đối với điện cực này:

Đối với kim loại nguyên chất, người ta chấp nhận hoạt độ của M bằng 1, nên

phương trình thực chất là:

∗ Điện cực loại 2: là hệ trong đó 1 kim loại được phủ một chất khó tan (muối

hoặc oxit, hidroxit) và nhúng trong dung dịch chứ anion của hợp chất khó tan đó Điện

cực được biểu diễn như sau: M.MA/An- Phương trình Nerst và phản ứng trong pin:

MA + ne
M + An-

* Điện cực loại 3: Đó là một hệ gồm 2 kim loại tiếp xúc với 2 muối khó tan chứa

chung anion, được nhúng vào dung dịch chứa cation của muối khó tan thứ hai

VD: Ca2+ | CaCO3 PbCO3, Pb

* Ngoài ra còn một số loại điện cực khác như: điện cực oxi-hoa khử (điện cực

Redox), điện cực khí, điện cực thủy tinh, điện cực hỗn hống (Tham khảo thêm giáo

trình)

A.2 Một số loại mạch

A.2.1 Mạch nồng độ

Là một hệ điện hóa trong đó 2 điện cực giống nhau về bản chất nhưng khác nhau

về hoạt độ của các chất

ln

o R T Oxh

ϕ ϕ = +

0, 059 lg

a) Với 2 điện cực giống nhau và 2 dung dịch giống nhau về bản chất nhung khác

nhau về nồng độ, hai dung dịch này không tiếp xúc với nhau

b) Với 2 điện cực hỗn hống cùng bản chất nhung khác nhau về nồng độ, tiếp xúc

với dung dịch điện phân

c) Với điện cực khí cùng bản chất nh−ng khác nhau về áp suất khí trên điện cực,

tiếp xúc với dung dịch điện phân

A.2.1.2 Mạch nồng độ có tải

Đ−ợc gọi là mạch có tải khi 2 điện cực giống nhau về bản chất nhúng vào 2 dung

dịch giống nhau về bản chất nh−ng khác nhau về nồng độ, 2 dung dịch này cách nhau

bằng 1 màng xốp để hạn chế sự pha trộn Tại gianh giới gi−a 2 dung dịch xuất hiện một

thế khuếch tán mà nguyên nhân là do sự khác nhau về linh độ giữa cation và anion trong

quá trình khuếch tán từ nơI có nồng độ cao tới nơi có nồng độ thấp

Có 2 loại mạch nồng độ có tải là:

a) Tải cation:

b) Tải anion

A.2.2 Mạch hóa học

Mạch hóa học còn đ−ợc gọi là pin hóa học là pin có 2 điện cực khác nhau về thành

phần hóa học đ−ợc ghép lại với nhau Mạch hóa học gồm nhiều loại, có loại đơn giản, loại

Thế điện cực của 1 điện cực (nửa nguyên tố) là sức điện động của nguyên tố

Ganvani cấu tạo bởi điện cực Hidro chuẩn ghép ở bên traisow đồ nguyên tố và điện cực

khảo sát Thế điện cực có thể âm hoặc dươbg Theo quy ước thì sức điện động của pin

được tính bằng hiệu số giữa thế điện cực dương và âm

A.3.2 Công thức tính S, H, G trong pin

Trong đó: là hệ số nhiệt độ của sức điện động

B Bài tập

B.1 Đề bài

1. Thế nào là nguyên tố Ganvani làm việc thuận nghịch nhiệt động ? Cho ví dụ

2. Sức điện động của nguyên tố Ganvani là gì ? Sức điện động hình thành như thế nào? Đo nó như thế nào ?

3. Thế điện cực là gì ? Bằng thực nghiệm người ta xác định thế điện cực như thế nào ?

4. Cho biết quy ước về cách viết sơ đồ, về dấu của sức điện động và thế điện cực

5. Sự phụ thuộc của sức điện động vào nhiệt độ được biểu thị bằng phương trình:

E = a + bT Hãy biểu thị các đại lượng S, G, H dưới dạng một hàm của nhiệt độ

6. Viết các phản ứng điện cực và phản ứng tổng quát xảy ra trong các nguyên tố sau: