Xem mẫu
- Chương 12
Ch
ĐIỆN HÓA HỌC
- ⇌ KH1 + OXH2
OXH1 + KH2
+2 0 0 +2
Cu2+ (dd) + Zn(r) ⇌ Cu(r) + Zn2+ (dd)
Cu Zn(r) Cu(r) Zn (dd)
Dạng OXHlh có tính OXH↑
Chất oxyhoá Chất khử
Chất bị khử Chất bị oxyhoá
Dạng KHlh có tính khử ↓
Quá trình khử Cu 2+ + 2e- ⇌ Cu OXH1 + ne ⇌ KH1
Điện cực :
Catod
Quá trình oxyhoá
KH2 - ne ⇌ OXH2
Zn - 2e- ⇌ Zn2+
Điện cực : Anod
- Các loại phản ứng oxyhoá khử
Các
Phản ứng giữa chất OXH khác chất KH
2Ag+(dd) + Cu ⇌ 2Ag + Cu2+
Phản ứng oxyhoá khử nội phân tử
AgNO3 (r) ⇌ Ag (r) + NO (k) + O2(k)
Phản ứng tự oxyhoá khử (pư dị phân )
Cl2 (k) + H2O (l) ⇌ HClO (dd) + HCl (dd)
- Cân bằng phản ứng oxy hóa - khử.
Cân
Nguyên tắc chung:
Bảo toàn: điện tích , điện tử, nguyên tử.
Nếu dạng KH và dạng OXH có số oxy khác nhau sẽ
có sự tham gia của môi trường
Môi trường axit : dư oxy + 2H+ = thiếu oxy +
H2O
Môi trường kiềm : dư oxy + H2O = thiếu oxy +
2OH-
Môi trường trung tính: dư oxy + H2O = thiếu oxy + 2OH-
thiếu oxy + H2O = dư oxy + 2H+
- Cách tiến hành phản ứng oxyhoá khử
Cách
Trực tiếp - chất OXH tiếp xúc
KH
Hoá năng pư → nhiệt năng
Cu(s) + 2 Ag+(aq) ---> Cu 2+(aq) + 2Ag(s)
2+(
∆G < 0
Gián tiếp – chất OXH không
tiếp xúc trực tiếp với chất
KH
Hóa năng pư → điện năng
- Tại sao phải nghiên cứu điện hoá học?
Pin
Ăn mòn
Công nghiệp hoá chất
sản xuất:Cl2, NaOH,
NaOH,
F2 và Al
Pư oxh sinh học
The heme group
- Thế điện cực
Th
Điện cực kim loại M |
Mn+
Mn+ (dd) + ne ⇌ M
∆ G = - nFϕ
ϕ- thế điện cực – thế khử Số e trên thanh Zn
nhiều hơn thanh đồng
ϕ0 - thế điện cực tiêu chuẩn – thế khử _+ -+
chuẩn
ϕ càng dương → Mn+ có tính oxyhoá càng mạnh _+ -+
→ M có tính khử càng yếu _+ -+
ϕ càng âm → M có tính khử càng mạnh Zn2+/Zn Cu2+/Cu
ϕ 0(Zn2+/Zn) < ϕ0 (Cu2+/Cu)
→Mn+ có tính oxyhoá càng yếu
- CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG NGUYÊN TỐ GANVANIC
Zn2+ +2e ⇌ Cu2+ +2e ⇌ Cu
SO42-
Zn2+
Zn
- CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG
NGUYÊN TỐ GANVANIC
Cu2+ +2e → Cu
Zn -2e → Zn2+
(-) Zn | Zn2+ (dd) || Cu2+(dd) | Cu (+)
(-) M1| M1n+|| M2n+| M2 (+)
Quá trình khử
Quá trình oxyhoá
ϕ- < ϕ+
Anod (-) Catod(+)
- Các loại điện cực
a. Điện cực kim loại.
Zn 2+ Zn2+ +2e ⇌ Zn
Zn
b. Điện cực kim loại phủ
muố
Ag iAgCl - AgCl +1e ⇌ Ag + Cl-
Cl
c. Điện cực khí
Pt 2 + 2H+ +2e ⇌
HH
H2
d. Điện cực oxy hóa - khử.
Fe3+ +1e ⇌ Fe2+
Pt Fe2+, Fe3+
- Epin = ϕ + - ϕ - = ϕ Cu - ϕ Zn
- Điện cực Hydro tiêu chuẩn
Đi
Pt | H2 | H+
ϕ 0H+/ H2 = 0
aH+ =1mol/l ; PH2 =1atm
- Cách xác định thế điện cực
Cách
Thế điện cực của một điện cực bất kỳ bằng
thế hiệu của nó so với điện cực Hydro tiêu
chuẩn. E0 = ϕ 0 - ϕ 0
đc hydro
E0 = ϕ 0đc
- ϕ 0 ( Cu2+/Cu) = 0,34V
Cu
- ϕ 0( Zn2+/Zn) = - 0,76V
- Thế điện cực tiêu chuẩn ở 250C
Th
EOS
- Phân loại các chất oxy hoá khử
Phân
Phân loại Khoảng thế Ví dụ
Chất OXH mạnh > 1,5V MnO4- ,O3 , F2
Chất OXH trung bình +1,0V ...+1,5V CrO42- , MnO2 ,Cl2
Chất OXH yếu +0,5V...+1,0V I2 , Fe3+ , Ag+
Chất khử yếu ±0V …+0,15V Sn2+ , Cu , HI
Chất khử trung bình -0,5V…. ± 0V H2S , Fe , H2
Chất khử mạnh < - 0,5V Na , Al , Zn
- Sức điện động của nguyên tố Ganvanic
aKH1 + bOXH2 cOXH1 + dKH2
+ne
-ne
∆ G = - Amax’ = -qE =-n (e.NA)E = -nFE (thuận nghịch)
∆ G0 = -nFE0
e = 1,6.10-19 [C]
OXH1 KH d
c
∆G = ∆G 0 + RT ln NA= 6,02.1023
2
KH1 OXH b
a
2
F = 96500 [C/mol]
c d
RT OXH KH
E =E −0 1 2
ln ∆ G [J]
a b
nF KH1 OXH 2
R= 8,314 [J/mol.K]
c d
0,059 OXH KH
E=E − E [v] ; E0[v]
0 1 2
lg a b
n KH1 OXH
ở 250C 2
- Quan hệ giữa hằng số cân bằng và
Quan
sức điện động tiêu chuẩn
∆ G = − nE F = − RT ln K
0 0
nE 0 F F = 96500[C/mol]
ln K =
RT R=8,314 [J/mol.K]
T [K]
nE 0
lg K =
ở 250C Ln = 2,303.lg
0,059
E0 [v]
nguon tai.lieu . vn
