intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Hóa lý: Chương 6 - GV. Nguyễn Trọng Tăng

Chia sẻ: NGUYỄN QUANG DU | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:86

357
lượt xem
96
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hóa lý - Chương 6: pin – điện cực có nội dung trình bày về: pin điện hóa, nhiệt động học của pin và điện cực, các loại điện cực và Mạch điện hóa, ứng dụng của sức điện động. Tham khảo bài giảng để có kiến thức tổng hợp về pin – điện cực.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa lý: Chương 6 - GV. Nguyễn Trọng Tăng

  1. CHƯƠNG 6 PIN – ĐIỆN CỰC
  2. Nội dung 6.1. Pin điện hóa 6.2. Nhiệt động học của pin và điện cực 6.3. Các loại điện cực và Mạch điện hóa 6.4. Ứng dụng của sức điện động
  3. 6.1. Pin điện hóa 6.1.1. Khái niệm pin điện hóa Quan sát mô hình sau (nguyên tố Gavanic Cu – Zn)
  4. 6.1. Pin điện hóa 6.1.1. Khái niệm pin điện hóa Cấu tạo Nguyên tố gồm hai điện cực Điện cực kẽm Điện cực đồng Zn/ZnSO4 Cu/ CuSO4 Hai dung dịch sunfat được chứa trong những dụng cụ riêng biệt và tiếp xúc với nhau bằng một cầu muối đó là ống th ủy tinh chứa đầy dung dịch chất dẫn điện Na2SO4. Hai thanh kẽm và đồng được nối với nhau bằng dây dẫn kim loại.
  5. 6.1. Pin điện hóa 6.1.1. Khái niệm pin điện hóa Hiện tượng Ø Kim điện kế G chỉ dòng điện đi từ Cu sang Zn. Ø Khối lượng Zn giảm, khối lượng Cu tăng. Ø [ZnSO4] tăng, [CuSO4] giảm.
  6. 6.1. Pin điện hóa 6.1.1. Khái niệm pin điện hóa Quá trình làm việc Ở điện cực kẽm (cực âm): xảy ra quá trình oxy hóa, sự khử Zn Zn+2 + 2e Ở điện cực đồng (cực dương): xảy ra quá trình khử, sự oxy hóa Cu+2 + 2e Cu Tổng phản ứng Cu+2 + Zn = Cu +
  7. 6.1. Pin điện hóa 6.1.1. Khái niệm pin điện hóa Khái niệm PIN Pin là một hệ biến đổi hoá năng thành điện năng nhờ phản ứng oxy hóa – khử xảy ra trên điện cực.
  8. 6.1. Pin điện hóa 6.1.1. Khái niệm pin điện hóa Ký hiệu Ký hiệu nguyên tố Gavanic đồng - kẽm bằng sơ đồ sau: (-) Zn/ ZnSO4// CuSO4/ Cu (+) hay (-) Zn/ Zn+2// Cu2+/ Cu (+)
  9. 6.1. Pin điện hóa 6.1.1. Khái niệm pin điện hóa Quy ước viết ký hiệu Pin ü Điện cực âm viết bên trái, cực dương viết bên phải. ü Ngăn cách điện cực và dung dịch điện ly bằng 1 dấu gạch chéo. (khác pha). Điện cực gồm nhiều thành phần thì ngăn cách giữa các thành phần bằng dấu phẩy. ü Ngăn cách 2 dung dịch điện ly bằng 2 dấu gạch chéo (//) hoặc một vạch 3 chấm nếu tại ranh giới có điện thế khuếch tán . (-) Zn/ ZnSO4//CuSO4/Cu (+); (-) Zn/ ZnSO4  CuSO4/Cu (+); (-) Pt/Fe2+(0.10 M),Fe3+(0.20 M)//Ag+(1.0 M)/Ag(+)
  10. 6.1. Pin điện hóa 6.1.1. Khái niệm pin điện hóa Một vài mô hình về Pin điện hóa
  11. 6.1. Pin điện hóa 6.1.1. Khái niệm pin điện hóa Zn(s) | Zn2+(aq) || Cu2+(aq) | Cu(s) Ecell = 1.103 V
  12. 6.1. Pin điện hóa 6.1.1. Khái niệm pin điện hóa Pin có điện cực khí
  13. 6.1. Pin điện hóa 6.1.1. Khái niệm pin điện hóa (-)Pt|Fe2+(0.10 M),Fe3+(0.20 M)||Ag+(1.0 M)|Ag(+)
  14. 6.1. Pin điện hóa 6.1.2. Thế điện cực Khảo sát quá trình nhúng thanh kim loại vào dung dịch Kim loại Kim loại – + Dung dịch + – Dung dịch – + + – – + + – – + + – – + + – – + + – μkl > μdd + + μkl < μdd + + Sự hình thành lớp điện tích kép tại ranh giới điện cực
  15. 6.1. Pin điện hóa 6.1.2. Thế điện cực Kết quả Hình thành lớp điện tích kép Tại ranh giới điện cực – dung dịch Thế điện Bước nhảy thế (Hiệu điện cực thế) Sức điện động =  bước nhảy thế
  16. 6.1. Pin điện hóa 6.1.2. Thế điện cực Định nghĩa Thế điện cực của một điện cực là đại lượng biểu diễn bằng sự khác biệt thế của điện cực đó so với điện cực chuẩn. Ký hiệu: φ.
  17. 6.1. Pin điện hóa 6.1.2. Thế điện cực Điện cực chuẩn Ø Điện cực hydro: tấm Pt tráng muội Pt nhúng vào dung dịch axít và được bão hòa khí hydro. Ø Khi hoạt độ = 1; PH2 = 1atm thì trở thành điện cực 0 φ H+ / H hydro chuẩn 2 = 0.
  18. 6.1. Pin điện hóa 6.1.2. Thế điện cực Ví dụ Ø Đo điện cực đồng: + Lập pin: (-) Pt,H2H+Cu2+Cu (+) + aCu2+ = 1; 250C; đo E = 0,337V φ 0 2 + / Cu = +0,337 V Cu Ø Đo điện cực kẽm: + Lập pin: (-) Pt,H2H+Zn2+Zn (+) + aZn2+ = 1; 250C; đo E = -0,7628V φ 0 2+ /Zn = −0,7628 Zn
  19. 6.1. Pin điện hóa 6.1.2. Thế điện cực Phương trình Nernst Tổng quát hóa đối với quá trình điện cực viết theo chiều oxy hóa: oxh + ne Kh Chúng ta có: n : số electron trao đổi RT C kh F : hằng số Faraday φ=φ − 0 ln R : hằng số khí nF C oxh T : nhiệt độ tuyệt đối (K) Phương trình trên được gọi là phương trình Nernst viết cho th ế điện cực
  20. 6.1. Pin điện hóa 6.1.2. Thế điện cực Phương trình Nernst Khi T = 298K, R = 8,314 J/mol.K; F = 96500 Culông và ln = 2,3lg ta được dạng cụ thể của phương trình Nernst cho phép tính th ế điện cực của một điện cực bất kỳ ở 250C: RT C kh 0,059 C kh φ=φ −0 ln φ =φ − 0 lg nF C oxy n C oxh
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2