HUI© 2006General Chemistry:Slide 1 of 48
Trao đổi trực tuyến tại:
www.mientayvn.com/chat_box_hoa.html
HUI© 2006General Chemistry:Slide 2 of 48
Chương 11: ĐIỆN HÓA HỌC
HUI© 2006General Chemistry:Slide 3 of 48
Điện hóa học
11.1 Đối tượng nghiên cứu
11.2 Phản ứng oxy hóa khử
11.3 Cân bằng phản ứng oxy hóa –Khử
11.4 Thế điện cực
11.5 Nguyên tố Gavani
11.6 Sự điện phân
11.7 Định luật Faraday
HUI© 2006General Chemistry:Slide 4 of 48
11.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
HUI© 2006General Chemistry:Slide 5 of 48
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
HUI© 2006General Chemistry:Slide 6 of 48
11.2.Ph
11.2.Ph
ả
ả
n
n
ứ
ứ
ng
ng
oxy
oxy
kh
kh
ử
ử
liên
liên
h
h
ợ
ợ
p
p
11.2.1 Phản ứng oxy hóa – khử
PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ELECTRON
Nhường e =
sự oxy hóa
Nhận e =
Sự khử
Số oxy
hóa
Sự khử
(số oxy
hóa
giảm)
Sự oxy
hóa (số
oxy hóa
tăng)
HUI© 2006General Chemistry:Slide 7 of 48
Ph
• Chất oxy hóa – nhận electron
• Chất khử – nhường electron
HUI© 2006General Chemistry:Slide 8 of 48
Ph
Ph
ả
ả
n
n
ứ
ứ
ng
ng
oxy
oxy
h
h
ó
ó
a
a
–
–
kh
kh
ử
ử
Phản ứng oxy hóa – khử
HUI© 2006General Chemistry:Slide 9 of 48
11.3 Cân bằng phản ứng
ệ
n
n
c
c
ự
ự
c
c
Điện cực: là một hệ gồm một thanh dẫn điện ( kim loại
hoặc phi kim như than chì…) tiếp xúc với dung dịch
chứa một cặp oxi hóa khử liên hợp.
Ví dụ: Khi nhúng
một thanh dẫn điện
vào dd chất điện ly
ta được một điện
cực
HUI© 2006General Chemistry:Slide 11 of 48
.
.
C
C
á
á
c
c
lo
lo
ạ
ạ
11.4.1
Đi
Đi
ệ
ệ
n
n
c
c
ự
ự
c
c
kim
kim
l
l
ọ
ọ
ai
ai
–
–
ion
ion
kim
kim
l
l
ọ
2+
HUI© 2006General Chemistry:Slide 13 of 48
11.4.2
11.4.2
Đi
Đi
ệ
ệ
n
n
c
c
ự
ự
c
c
kh
kh
í
í
–
–
ion
ion
Chất khí tiếp xúc với cation của nó
H
+
(dd) | H
2
(k) | Pt (r)
c
kim
kim
l
l
ọ
ọ
ai
ai
–
–
anion
anion
mu
mu
ố
ố
i
i
không
không
tan
tan
c
c
ủ
ủ
a
a
klo
c
c
trơ
trơ
Gồm một thanh kim loại trơ (như Pt) tiếp xúc với hai dd chất có trạng
thái oxy hóa –khử khác nhau ( ví dụ dd chứa hỗn hợp 2 muối Fe
2+
, Fe
3+
)
Fe
3+
,Fe
2+
(dd)|Pt(r )
Fe
2+
- 1e Fe
3+
HUI© 2006General Chemistry:Slide 16 of 48
11.5 Pin
11.5 Pin
đi
đi
ệ
ệ
n
n
(
(
trong cùng một pha dùng dấu phẩy (, );dùng | | để chỉ
cầu muối; anot được viết bên trái, catot được viết bên
phải
(-) Zn(r) | Zn
2+
(dd) || Cu
2+
(dd) | Cu(r) (+)
HUI© 2006General Chemistry:Slide 19 of 48
11.6
11.6
Th
Th
ế
ế
đi
đi
ệ
ệ
n
n
c
c
ự
ự
c
c
11.6.1 Thế điện cực tiêu chuẩn
Thế điện cực tiêu chuẩn của một cặp oxy hoá -khử là sức
điện động của một pin tạo bởi điện cực chuẩn của cặp oxy
(r ) + 1e Hg ( l) + Cl
-
(dd)
So với điện cực tiêu chuẩn hydro thế điện cực chuẩn
của điện cực calomen bằng + 0, 2680V
HUI© 2006General Chemistry:Slide 21 of 48
Bảng thế điện cực tiêu chuẩn ở 25
0
C
B
B
ả
ả
ng
ng
th
th
ế
ế
đi
đi
ệ
ệ
n
n
c
c
ự
ự
c
nh
Bán phản ứng khử
Kh
ử
h
ó
a
y
ế
u
Kh
ử
h
ó
a
m
ạ
nh
HUI© 2006General Chemistry:Slide 22 of 48
11.6.2 Ý nghĩa của thế điện cực khử tiêu chuẩn
1) So sánh độ mạnh các chất oxy hoá và độ mạnh các chất khử.
Thế điện cực khử càng lớn thì tính oxi hóa của dạng oxi
hóa càng mạnh, tính khử của dạng liên hợp càng yếu
Ví dụ:
Fe
3+
+ e Fe
2+
E
0
= + 0,41V
catot Ag
+
+ 1e Ag E
0
= + 0,80V
Ag
+
+ Cr
2+
Ag(r ) + Cr
3+
E
0
= +1,21V
Hay: E
0
= + 0,80 – (- 0,41) = + 1,21
E = Thế khử của điện cực dương - thế khử của điện cực âm
2) Tính được sức điện động của một pin
HUI© 2006General Chemistry:Slide 24 of 48
3. Dự đoán khả năng diễn biến của một phản ứng
oxy – hoá khử
Ví dụ: Phản ứng sau có xãy ra không nếu tất cả các chất ở đk
chuẩn: Fe
3+
+ Cu Fe
2+
+ Cu
2+
E
0
: Thế điện cực tiêu chuẩn
n: Số e trao đổi
Q: Biểu thức định luật tác dụng khối lượng
Sự phụ thuộc của thế điện cực cũng như sức điện động của một pin
được thể hiện bằng phương trình Nernst
E = E
0
-
0,0592
n
lg Q