Chương VIII
Phản ứng ôxy hóa khử và dòng điện

Bài 5
Trạng thái cân bằng của phản ứng ôxy hóa
khử và pin điện
•
1. Pin điện
•
2. Nguyên nhân xuất hiện xuất điện động
•
3.Tính thuận nghịch trong hoạt động của pin điện
•
4. Phương trình Nersnt về sức điện động
•
5. Phương trình Nersnt về sức thế điện cực
•
6. Sự đo thế điện cực, điện cực chuẩn hidro
•
7. Dãy điện hóa và ý nghĩa.

1. Pin điện
•
Xét hai thí nghiệm :
•
Thí nghiệm 1 Cho mẫu kẽm tác dụng trực tiếp với
dung dịch CuSO
4

•

Trong pin điện xuất hiện dòng điện.
•
Như vậy, pin điện được hình thành bằng cách ghép 2 cặp ôxy
hóa – khử trong phản ứng ôxy hóa-khử.

Quy ước IUPAC về pin điện:
•
Điện cực đóng vai trò anot xếp
bên trái, điện cực đóng vai trò
catot xếp bên phải pin điện.
•
Ranh giới giữa hai pha lỏng và
rắn được kí hiệu bằng một vạch,
ranh giới giữu hai pha lỏng có cầu
muối được kí hiệu bằng vạch kép.
•
Suất điện động của pin E = E
C
–
E
A
= E
phải
– E
trái
•
Nếu E
pin
> 0, chiều dòng điện
trong pin cùng chiều với chiều quy

cực, khi mạch hở.

3.Tính thuận nghịch của pin điện
(hình VIII.2 Trang 232)
•
Sức điện động của pin được xác định bằng phương pháp
mắc xung đối một pin điện với một nguồn điện có biến trỏ
C.
•
Tính thuận nghịch của pin được thể hiện bằng phản ứng
thuận nghịch trong pin điện:
•
Cu
2+
+ Zn  Cu + Zn
2+4.Phương trình Nersnt về sức điện động
•
Xét phản ứng tổng quát xảy ra trong pin điện:
•
aOX1 + bKH2  cKH1 + dOX2
•
Xuất phát từ phương trình đẳng nhiệt Van Hôp:
•
(*)
•
Khi pin làm việc trong điều kiện thuận nghịch nhiệt động, công cực
đại do pin sinh ra

2 1
( ) ( x )
ln
( ) ( x )
c d
b a
Kh ORT
E E
nF Kh O
= −
0
1 2
2 1
( ) ( x )0,059
lg
( ) ( x )
c d
b a
Kh O
E E
n Kh O
= −
0
0,059
lgE K
n
=
'
axm
A G nFE= −∆ =

6.Sự đo thế điện cực , điện cực chuẩn
hidro
•
Thế điện cực chuẩn hidro:
•
Xác định thế điện cực bằng cách thiết lập một
pin điện hợp bởi điện cực cần khảo sát và điện
cực chuẩn hidro, quy ước:
•
Điện cực chuẩn hidro có E
0
= 0,00V đặt bên trái,
quy ước là anot.
•
Điện cực cần so sánh đặt bên phải, quy ước là
catot
•
E
0
= E
C
0
– E
A
0
= E
phải
0
– E
trái