Bài giảng Hóa học đại cương: Chương 4 - Điện hóa

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Hóa học đại cương: Chương 4 - Điện hóa" trình bày các nội dung kiến thức về: Nguyên tắc hoạt động của pin điện; Thế điện cực; Các loại điện cực; Công thức Nernst; Chiều phản ứng oxi hóa khử;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng tại đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa học đại cương: Chương 4 - Điện hóa

lOMoARcPSD|16991370 CHƯƠNG 4: ĐIỆN HÓA Bóng đèn I.Nguyên tắc hoạt động của pin điện 1.Cấu tạo pin Zn - + Cu (1) (2) ZnSO4 CuSO4 - Cốc 1: Zn - 2e → Zn2+ - Cốc 2: Cu2+ + 2e → Cu Cầu muối KCl Pu pin: Zn + Cu2+ → Cu + Zn2+ -2e Nhường e gián tiếp qua dây dẫn 56 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 *Quy ước pin: - Cực (+): phải - Cực (-): trái - Giữa 2 điện cực: - Giữa pha rắn và pha lỏng: (  )Zn | Zn || Cu | Cu(  ) 2 2 2.Suất điện động của pin (Epin) E pin   (  )   (  ) Thế điện cực (+) Thế điện cực (-) 57 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 II.Thế điện cực và các loại điện cực 1.Thế điện cực Nhúng kim loại M vào dung dịch chứa ion Mn+ M M  xH 2 O ฀ M .xH 2 O  ne n - + - + + - + + + - + + Mn+ - Thế điện cực:”là hiệu điện thế xuất hiện giữa thanh kim loại và dung dịch ” - Kí hiệu: (V) 58 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 2.Các loại điện cực *Quy ước: - Điện cực chuẩn( o ): Là điện cực có C=1M, P=1at; T=298K - Phản ứng điện cực: oxh  ne ฀ kh oxh kh a.Điện cực kim loại “Gồm kim loại M nhúng trong dung dịch chứa ion Mn+” Cu VD: Nhúng Cu trong dung dịch Cu2+ - Phản ứng điện cực:  Cu2 Cu + 2e → Cu 2+ Cu CuSO4 59 1M Điện cực chuẩn Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 b.Điện cực oxi hóa khử Gồm Pt nhúng trong dung dịch chứa cặp OXH/kh VD: Nhúng Pt trong dung dịch Fe3+ và Fe2+ - Phản ứng điện cực: Pt  Fe3 Fe + 1e → Fe 3+ 2+ Fe2  Fe2+; Fe3+ c.Điện cực hidro chuẩn Gồm Pt(H2) nhúng trong dung dịch chứa H+=1M 60 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 Pt Phản ứng điện cực: H2 (p=1at) 2H+ + 2e → H2 o 2 H H2 H+=1M * Quy ước:  o  0,00(V) 2 H H2 0,34V VD: Tính  C u 2  C u ? Pt Cu H2 (p=1at) 61 H+=1M CuSO4 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 E pin   (  )   (  )  o  o  0,34(V) Cu 2  2 H Cu H2  o  0, 34(V ) Cu 2  Cu Ox/kh Al3+/Al Zn2+/Zn Fe2+/Fe Pb2+/Pb 2H+/H2 Cu2+/Cu Ag+/Ag  O (V) - 1,67 - 0,76 - 0,44 - 0,13 0,00 0,34 0,79 62 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 III.Công thức Nernst (Nec) 1.Mối liên hệ giữa suất điện động và ∆G (  )A | A n || B n | B( ) (-) A - ne → An+ (+) Bn+ + ne → B A + Bn+ → B + An+ -ne 1 nguyên tử A nhường n electron A’ =n.q.Epin 1 mol nguyên tử A nhường n.NA electron A’ =NA.n.q.Epin = 6,02.1023.1,6.10-19.n.Epin 63 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 Mà: A’= - ΔG ΔG= - n.Epin.F 2.Công thức Néc aOx  ne ฀ b Kh oxh Xét quá trình khử: kh Theo phương trình đẳng nhiệt VanHop : G  G  RT.ln K o C bkh  n.F. ox   n.F. oox  R T.ln a kh kh C Ox RT C bk h  ox   oox  .ln a kh kh n .F C Ox 8.314.298 C aOx  ox   oox  .ln b n.96500 C Kh 64 kh kh Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 C aox lg b 8.314.298 C kh  ox   oox  . kh kh n.96500 lg e 0, 059 C aox  ox   oox  .lg b Công thức Néc kh kh n C kh *Tổng quát: aOx  qH  + ne ฀ b Kh 0, 059 C aox .C qH  Công thức Néc:  ox   ox o  .lg kh kh n C bkh 65 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 IV.Chiều phản ứng OXH khử và các yếu tố ảnh hưởng 1.Chiều phản ứng OXH khử VD: Viết phương trình phản ứng tạo bởi 2 cặp OXH khử. Biết: o  0 , 3 4 ( V );  o  0, 77 (V ) Cu2 F e3  Cu Fe2  *Chiều phản ứng OXH khử: -Cách 1: Là chiều theo quy tắc α - Cách 2: Là chiều mà dạng OXH của cặp có điện thế cao phản ứng với dạng khử của cặp có điện thế thấp. 66 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 2.Các yếu tố ảnh hưởng tới chiều của phản ứng OXH-Khử. a.Nồng độ. VD: Cho 2 cặp OXH khử: o  0 , 7 9 ( V );  o  0, 77 (V ) Ag Fe3  Ag Fe2  - Viết phương trình phản ứng tạo bởi 2 cặp OXH-khử trên ở điều kiện chuẩn? - Viết phương trình phản ứng tạo bởi 2 cặp OXH-khử trên ở điều kiện CAg+= 0,01M; C(ion khác)= 1M? b.pH 67 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 Bài 9 C2H6 + 7/2O2  2CO2 + 3H2O ΔH0298,pu = ΔH0298,C,C2H6=... ΔH0298,pu = 2ΔH0298,s,CO2+ 3ΔH0298,s,H2O - ΔH0298,s,C2H6 = 2(-94) + 3(-68) - (-20) = - 372 (kcal) 68 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 Bài 1 C2H6 + 7/2O2  2CO2 + 3H2O ΔH0298,pu = 2ΔH0298,s,CO2 + 3ΔH0298,s,H2O - ΔH0298,s,C2H6 = 2(-393,5) + 3(-285,8) - ΔH0298,s,C2H6 = - 1559,8 (kj) ΔH0298,s,C2H6= - 84,6 (kj/mol) C2H4 + H2  C2H6 ΔH0298,pu = ΔH0298,s,C2H6 - ΔH0298,s,C2H4= -136,9 kj = - 84,6 - ΔH0298,s,C2H4 = - 136,9 (kj) ΔH0298,s,C2H4= +52,3 (kj/mol) C2H4 + 3O2  2CO2 + 2H2O ΔH0298,pu = 2ΔH0298,s,CO2 + 2ΔH0298,s,H2O - ΔH0298,s,C2H4 69 = 2(-393,5) + 2(-285,8) – 52,3 =? Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 Saturated Vapor Pressure, Density for Water Saturated Saturated Saturated Saturated Tem Tem Tem Tem Vapor Vapor Vapor Vapor p p p p Pressure Density Pressure Density (°C) (°F) (°C) (°F) (mmHg) (gm/m3) (mmHg) (gm/m3) -10 14 2.15 2.36 40 104 55.3 51.1 0 32 4.58 4.85 60 140 149.4 130.5 5 41 6.54 6.8 80 176 355.1 293.8 10 50 9.21 9.4 95 203 634 505 11 51.8 9.84 10.01 96 205 658 523 12 53.6 10.52 10.66 97 207 682 541 13 55.4 11.23 11.35 98 208 707 560 14 57.2 11.99 12.07 99 210 733 579 15 59 12.79 12.83 100 212 760 598 20 68 17.54 17.3 101 214 788 618 25 77 23.76 23 110 230 1074.6 ... 30 86 31.8 30.4 120 248 1489 ... 37 98.6 47.07 44 200 392 11659 7840 70 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 Vapor Substance Pressure Temperature (mmHg) Water (H2O) 17.5 20 °C Ethanol 43.7 20 °C Formaldehyde 3268 20 °C 71 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 III.CÔNG THỨC NÉC Dạng 1: aOx  ne ฀ b Kh 0, 059 C aox  ox   oox  .lg b Công thức Néc kh kh n C kh Dạng 2: aOx  qH  + ne ฀ b Kh 0, 059 C aox .C qH  Công thức Néc  ox   ox o  .lg kh kh n C bkh 72 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 CaC 2 O 4 (r) ฀ Ca 2   C 2 O 24  S S S K s  [C a 2  ].[C 2 O 24  ]  4.10  9 = S.S = 4.10  9 S = 2.10  4 ,5 M ( NH 4 ) 2 C 2 O 4 ฀ 2 NH 4   C 2 O 24  0,05x80% 0,08 0,04(M ) C aC 2 O 4 (r) ฀ C a 2  C 2 O 24  0 0,04 S '(S ' 0, 04)  4.10  9 S' S' S'+0,04 73 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 PbI 2 (r) ฀ Pb 2   2I  S S 2S K s  [Pb 2  ].[I  ] 2  8, 7.10  9 = S.(2S) 2 = 8,7.10  9 S = 1,3.10  3 M X et : C 1Pb 2  .C 2I  2  0, 2.10   0, 3.10  3 3      0,144.10 9  Ks  0, 2  0, 3   0, 2  0, 3  Không có kết tủa xuất hiện 74 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)
lOMoARcPSD|16991370 ĐỀ 1: Câu 1: Dung dịch chứa m gam Cu(NO3)2 (độ điện ly 60%) trong 200 gam nước đông đặc ở -1,86oC. 1.Tính m ? Biết kđ = 1,86. 2.Tính nhiệt độ sôi của dung dịch? Biết ks = 0,52. Cho Cu= 64; N = 14; O=16. ĐỀ 2 Câu 1: Dung dịch chứa m gam FeCl3 (độ điện ly 80%) trong 500 gam nước sôi ở 102,5oC. 1.Tính m ? Biết ks = 0,5. 2.Tính nhiệt độ đông đặc của dung dịch? Biết kđ = 1,86. Cho Fe= 56; Cl = 35,5. 75 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com)