Bài giảng Hóa học đại cương - Chương 6: Điện hóa

Chia sẻ: Minh Vũ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Thêm vào BST

Báo xấu

90
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Hóa học đại cương - Chương 6: Điện hóa" cung cấp cho người học các kiến thức: Phản ứng oxy hóa - khử, nguyên tố ganvanic và sức điện động, thế điện cực tiêu chuẩn và chiều của phản ứng oxy hóa - khử. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa học đại cương - Chương 6: Điện hóa

Chương IV: ĐIỆN HÓA I. PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ II. NGUYÊN TỐ GANVANIC VÀ SỨC ĐIỆN ĐỘNG III. THẾ ĐIỆN CỰC TIÊU CHUẨN VÀ CHIỀU CỦA PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ
I. PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ 1. Phản ứng oxy hóa - khử và cặp oxy hóa - khử liên hợp 2. Cân bằng phản ứng oxy hóa - khử
1. Phản ứng oxy hóa - khử và cặp oxy hóa - khử liên hợp. +ne aOXH1 + bKh2 ⇌ cKh1 + dOXH2 -ne OXH1/Kh1, OXH2/Kh2 - cặp oxi hóa - khử liên hợp -nH+ aAx1 + bBaz2 ⇌ cBaz1 + dAx2 + nH+ Ax1/Baz1, Ax2/Baz2 – Cặp axit – baz liên hợp
2. Cân bằng phản ứng oxy hóa - khử.  Nguyên tắc chung: trong phản ứng oxi hoá khử:  ∑e nhường = ∑e nhận  Cân bằng về vật chất  Cân bằng về điện tích  Ví dụ: KMnO4 + KNO2 + H2SO4 → MnSO4 + KNO3 + K2SO4 + H2O 2 MnO 4  8H   5e  Mn 2  4H 2 O 5 NO 2  H 2 O  2e  NO 3  2H  2MnO 4  5 NO 2  6H   2Mn 2  5 NO 3  3H 2 O +2K+ + 5K+ + 3SO42- +2SO42- + 5K+ + 2K+ + SO42- 2KMNO4  5KNO2  3H2SO4  2MnSO4  5KNO3  K2SO4  3H2O
Cân bằng phản ứng OXH - K Môi trường Lấy O từ MT Đẩy O ra MT Axit (H+, H2O) H2O  O + 2H+ O + 2H+  H2O Trung tính(H2O) H2O  O + 2H+ O + H2O  2OH- Baz (OH-, H2O) 2OH-  O + H2O O + H2O  2OH-
II. NGUYÊN TỐ GANVANIC VÀ SỨC ĐIỆN ĐỘNG. 1. Điện cực và thế oxy hóa - khử 2. Nguyên tố Ganvanic (pin điện hóa học) 3. Quy ước về dấu của thế điện cực 4. Sức điện động của nguyên tố Ganvanic
1. Điện cực và thế oxy hóa - khử. a. Điện cực kim loại. Zn Zn2+ b. Điện cực kim loại phủ muối AgAgCl Cl- c. Điện cực khí Pt H2 H+ d. Điện cực oxy hóa - khử. Pt  Fe2+, Fe3+
a. Điện cực kim loại. Zn  Zn2+ 2 2 Zn dc  2e dc  Zn dd Zn dd  2e dc  Zn dc
2. Nguyên tố Ganvanic (pin điện hóa học). Zn + 2H+ → Zn2+ + H2 e- Maøng ngaên e- Zn2+aq H+aq e- Chaát khöû Chaát oxh Anode Cathode Zn – 2e → Zn2+ 2H+ +2e → H2 Chất oxi hóa và chất khử tiếp xúc trực tiếp với nhau Chất oxi hóa và chất khử ở hai nơi khác nhau e truyền trực tiếp từ chất khử sang chất oxi hóa e truyền qua dây dẫn Hóa năng  nhiệt năng Hóa năng  điện năng
3. Quy ước về dấu của thế điện cực  Quy ước của Châu Mỹ  Bán phản ứng khử  Thế khử  Đổi chiều bàn phản ứng → đổi dấu thế điện cực
4. Sức điện động của nguyên tố Ganvanic aKh1 + bOXH2  cOXH1 + dKh2 -G = A’ = nFE c d 0 OXH 1 Kh 2 G  G  RT ln a b Kh1 OXH 2 OXH1c Kh d2  nFE   RT ln K  RT ln Kh1a OXH b2 c d RT RT OXH Kh 1 2 E ln K  ln a b nF nF Kh1 OXH 2 RT c d 0 E  ln K RT OXH Kh 0 1 2 nF EE  ln a b nF Kh1 OXH 2 G0 = -nFE0
III. THẾ ĐIỆN CỰC TIÊU CHUẨN VÀ CHIỀU CỦA PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ 1. Thế điện cực tiêu chuẩn và phương trình Nernst 2. Chiều của phản ứng oxy hóa - khử
1. Thế điện cực tiêu chuẩn và pt Nernst. 0 0 0 E     E      c d RT OXH Kh 0 1 2 EE  ln a b nF Kh1 OXH 2 c d 0 RT OXH Kh 0 1 2           ln a b nF Kh1 OXH 2  0 RT OXH 2c   0 RT OXH1b           ln a      ln d   nF Kh2   nF Kh1  0RT OXH 0.059 OXH 0   ln   lg nF Kh n Kh
2. Chiều của phản ứng oxy hóa - khử. OXH1 + ne  Kh1 1 OXH2 + ne  Kh2 2 Kh1 + OXH2  OXH1 + Kh2 G < 0 G = -nFE = -nF(2 - 1) < 0 2 - 1 > 0 2 > 1 OXH > + Kh <  Kh > + OXH <