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

2

 e5H8



OH4 2 

NO

 4 

 Ví dụ: KMnO4 + KNO2 + H2SO4 → MnSO4 + KNO3 + K2SO4 + H2O 2 5

 

 H2  2

2 NO5

NO5

MnO  NO 2   4

 e2OH  2

 3

OH3 2

2-

MnO2 H6 +2K+ + 5K+ + 3SO4 2-

Mn   3 Mn2 +2SO4

 2- + 5K+ + 2K+ + SO4

2 KMNO 4

KNO5 2

SOH3 2 4

2 MnSO 4

KNO5 3

SOK 2 4

OH3 2

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+

Zn  Zn2+

a. Điện cực kim loại.

Zn

e2

Zn

Zn

e2

 2 dd

dc

dc

dc

dc

 2 Zn dd

2. Nguyên tố Ganvanic (pin điện hóa học).

Zn + 2H+ → Zn2+ + H2

e-

Maøng ngaên

e-

Zn2+

H+

aq

aq

e-

Chaát khöû

Chaát oxh

Anode

Zn – 2e → Zn2+

Cathode 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 qua dây dẫn e truyền trực tiếp từ chất khử sang chất oxi hóa

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

0



G

G

lnRT

c Kh 1 OXH

OXH a Kh 1

d 2 b 2

nFE



KlnRT

lnRT

c Kh 1 OXH

OXH a Kh 1

d 2 b 2

E

Kln

ln

RT nF

RT nF

c OXH Kh 1 a Kh OXH 1

d 2 b 2

0

E0 

Kln

 EE

ln

RT nF

c OXH Kh 1 a Kh OXH 1

d 2 b 2

RT nF 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.

0E

0 

 E

0

 EE

ln

RT nF

0   c d Kh 1 2 b OXH 2

OXH a Kh 1



ln

0 

0 

RT nF

c OXH Kh 1 a Kh OXH 1

d 2 b 2

c 2

b 1

ln

ln

0   

RT nF

RT nF

OXH a Kh 2

OXH d Kh 1

  

  

 0    

  

0 

ln

0 

lg

RT nF

OXH Kh

059.0 n

OXH Kh

2. Chiều của phản ứng oxy hóa - khử.

OXH1 + ne  Kh1 OXH2 + ne  Kh2

1 2

G < 0

Kh1 + OXH2  OXH1 + Kh2

G = -nFE = -nF(2 - 1) < 0

2 - 1 > 0

2 > 1

OXH > + Kh <  Kh > + OXH <