Bài giảng Điện hóa học

LOGO ĐIỆN HÓA HỌC Mục tiêu 1. Sử dụng được bảng thế oxy hóa khử tiêu chuẩn để chỉ ra chiều của một phản ứng oxy hóa khử. 2. Viết được công thức và tính được suất điện động của nguyên tố Ganvani. 3. Mô tả và viết được công thức thế điện cực của một số loại điện cực thường sử dụng trong hóa học. 4. Nêu được những nguyên tắc chung sử dụng nguyên tố Ganvani trong việc xác định pH bằng phương pháp điện hóa. 1. Phản ӭng oxy hóa khử 1.1. Định nghĩa 1.2. Số oxy hóa 1.3. Cân bằng phản ứng oxy hóa khử 1.4. Đương lượng gam của chất trong pứ O-K 1.5.Thế oxy hóa khử và chiều hướng của pứ O-K • ɛo/k là đại lượng đặc trưng cho khả nĕng tham gia vào pứ O-K của 1 cặp oxy hóa khử liên hợp  2. Nguyên tố Ganvani 2.1. Nguyên tố Daniells - Iacobi 2.2. Sự xuất hiện thế điện cực Zn Cu Kim loại hoạt động Kim loại kém hoạt động   2.4. Suất điện động cӫa pin E (v): Epin = ɛ+ - ɛ- (0< E < 2,5v) • Ví dụ 1: Cho 2 cặp o-k: Cu2+/Cu+, ɛ01 = +0,15v I2/2I -, ɛ02 = +0,54v Viết sơ đồ pin và biểu thức tính sức điện động của pin.  • Ví dụ 2: a. Phản ứng sau đây diễn ra theo chiều nào? Vì sao? Co(NO3)2 + Sn  Sn(NO3)2 + Co Ɛ0Co2+/ Co = -0,28v Ɛ0Sn2+/ Sn = -0,14v b. Tính sức điện động của nguyên tố - Co/ Co2+(0,02M)// Sn2+(0,01M)/Sn +  • Ví dụ 3: Thiết lập nguyên tố Ganvani gồm 2 điện cực Sn/Sn2+ (0,1M) và Pb/Pb2+ (0,001M) Ɛ0Pb2+/ Pb = -0,13v Ɛ0Sn2+/ Sn = -0,14v a. Tính Epin b. Tính Epin khi nồng độ các ion bằng nhau và bằng 0,1M.     3.2. Điện cực khí Hydro chuẩn: (Pt) H2/ H+ H2 1atm Pt 3.3. Điện cực oxy hóa – khử (Pt)/ Fe3+, Fe2+ Pt (Pt)/ MnO4 -, Mn2+, H+ (Pt)/ C6H4O2, C6H4(OH)2, H +  3.5. Điện cực thӫy tinh Ɛthủy tinh = Ɛ0thủy tinh + 0,059 lg [H+] = Ɛ0thủy tinh – 0,059 pH HCl 0,1M 4. Ӭng dụng cӫa các nguyên tố Ganvani 4.1. Xác định Ɛ0oxh/kh * Thiết lập pin: + Điện cực hidro chuẩn + Điện cực chuẩn có thế phụ thuộc pH * Ví dụ: - Zn/Zn2+ (1M) // H+ (1M)/H2 (Pt) + E = Ɛ0H+/ H2 - Ɛ0Zn2+/ Zn = 0,76 (v) Ɛ0Zn2+/ Zn = - 0,76 (v) 