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

Chương 7: Điện hóa

Chia sẻ: Libi Quoc | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:20

106
lượt xem
10
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu hóa học hướng dẫn bài giảng về điện hóa

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Chương 7: Điện hóa

  1. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ Nghiên cứu điên hoá: ̣ 1- pin. ̀ ̣ ̣ 2- ăn mon kim loai, xi ma. 3- san xuât hoá chât công nghiêp (chlor, flour, ̉ ́ ́ ̣ ́ xut, Al...). 4- phan ứng oxi hoá khử sinh ̉ ̣ hoc. Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  2. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ 7.1 Pin điên hoá (biên đôi hoá hoc ̣ ́ ̉ ̣ ́ ̀ ̣ phat sinh dong điên) Sự oxi hoa: Zn (s) ́ Zn2+ (aq) + 2 e- Sự khử: Cu2+ (aq) + 2 e- Cu (s) Zn2+ (aq) + Cu (s) (không có dong điên hữu ich) ̀ ̣ ́ Zn (s) + Cu2+ (aq) Để có dong điên hữu ich, tach tac nhân oxi hoá và tac nhân khử phan ứng riêng ở hai nơi, ̀ ̣ ́ ́ ́ ́ ̉ dong electron được di chuyên qua mach ngoai. ̀ ̉ ̣ ̀ Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  3. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ Chiêu dong điên từ cực dương sang cưc âm ̀ ̀ ̣ ̣ Anode - Cathode + Cực âm Cực dương ̀ ́ Câu muôi Sự oxi hoa: Zn (s) ́ Sự khử: Cu2+ (aq) + 2 e- Zn2+ (aq) + 2 e- Cu (s) Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  4. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  5. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ Câu muôi giup cac cation và anion di chuyên giữa cac cac điên cực để trung hoà điên tich. ̀ ́ ́ ́ ̉ ́ ́ ̣ ̣́ ̣ Kim loai được bôi ̣ ̀ Kim loai tan ra ́ đăp Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  6. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ 7.2 Thế điên cực pin (E) ̣ Cac điên tử chuyên từ anode (-) đên catode (+) ́ ̣ ̉ ́ băng lực hoat đông electron. ̀ ̣ ̣ Giưa hai điên cực có hiêu số điên thê, môi ̃ ̣ ̣ ̣ ́ ̃ điên cực có lớp điên tich kep, sinh ra ̣ ̣́ ́ bước nhay thê. ̉ ́ Pin Zn/Cu thế 1,1 volt tai 25 0C khi: ̣ [Zn2+] = [Cu2+] = 1 M. E0 = 1,1 v goi là thế điên cực tiêu chuân. ̣ ̣ ̉ Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  7. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ 7.2 Thế điên cực pin (E) ̣ Sự oxi hoa: Zn (s) ́ Zn2+ (aq) + 2 e- Sự khử: Cu2+ (aq) + 2 e- Cu (s) Zn (s) + Cu2+ (aq) Zn2+ (aq) + Cu (s) Nêu biêt E0 cua môi nửa phan ứng thì có thể tinh được E0 cua ́ ́ ̉ ̃ ̉ ́ ̉ pin. Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  8. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ 7.2 Thế điên cực pin (E) ̣ Sự oxi hoa: Zn (s) ́ Zn2+ (aq) + 2 e- Sự khử: Cu2+ (aq) + 2 e- Cu (s) Không thể đo thế điên cực cua môi nửa phan ứng ̣ ̉ ̃ ̉ môt cach trực tiêp. ̣ ́ ́ Phai ghep với môt điên cực có thế điên cực qui ̉ ́ ̣ ̣ ̣ ước băng 0. ̀ Quy ước thế điên cực hydro tiêu chuân ở moi nhiêt ̣ ̉ ̣ ̣ độ băng 0, điêu kiên hoat độ cua H3O+ và hoat ap ̀ ̀ ̣ ̣ ̉ ̣́ cua khí hydro băng 1. ̉ ̀ 2 H+ (aq, 1 M) + 2 e- H2 (g, 1 atm) , E0 = 0,0 v Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  9. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ Khí H2 Pt, H2 H3O+ Zn2+ Zn Phan ứng tao dong la: Zn + 2 H3O+ = Zn2+ + H2 + 2 H2O ̉ ̣ ̀ ̀ Thế điên cực là suât điên đông cua pin gôm điên cực hydro tiêu chuân ghi bên trai và ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ̀ ̣ ̉ ́ điên cực khao sat ghi bên phai. E = E (phai) – E (trai) ̣ ̉ ́ ̉ ̉ ́ Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  10. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ Pt, H2 H3O+ Zn2+ Zn Phan ứng tao dong la: Zn + 2 H3O+ = Zn2+ + H2 + 2 H2O ̉ ̣ ̀ ̀ Suât điên đông cua pin được coi là dương nêu dong điên trong pin đi từ trai sang phai ́ ̣ ̣ ̉ ́ ̀ ̣ ́ ̉ (dong electron đi từ phai sang trai). Ngược lai suât điên đông sẽ là âm. ̀ ̉ ́ ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ̉ E (pin) = E (phai ) – E (2H+/H2 traí ) = + 0,76 v E (phai) = + 0,76 v ̉ Zn Zn2+ + 2 e- E (phai) = + 0,76 v E (Zn2+/Zn) = - 0,76 v Zn Zn2+ + 2 e- Theo công ước quôc tế Stockholm 1968, phan ứng điên cực là phan ứng ́ ̉ ̣ ̉ khử, thế điên cực cân băng theo công ước nay là thế khử. ̣ ̀ ̀ Mn+ + n e- = M Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  11. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ Suât điên đông cua pin được coi là dương nêu dong điên trong pin đi từ trai sang phai ́ ̣ ̣ ̉ ́ ̀ ̣ ́ ̉ (dong electron đi từ phai sang trai). Ngược lai suât điên đông sẽ là âm. ̀ ̉ ́ ̣ ́ ̣ ̣ Pt, H2 H3O+ Cu2+ Cu Phan ứng tao dong la: H2 + Cu2+ + 2 H2O = Cu + 2 H3O+ ̉ ̣ ̀ ̀ ̉ E (pin) = E(phai) – E (2H+/H2traí ) = + 0,34 v E (Cu2+/Cu) = + 0,34 v Sự oxi hoa: Zn (s) ́ Zn2+ (aq) + 2 e- E = + 0,76 v Sự khử: Cu2+ (aq) + 2 e- Cu (s) E = + 0,34 v Zn (s) + Cu2+ (aq) Zn2+ (aq) + Cu (s) E = + 1,1 v Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  12. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ 7.2 Thế điên cực pin (E) ̣ Từ giá trị thế điên cực tiêu chuân có thể cho biêt môt số nhân xet quan trong ̣ ̉ ́ ̣ ̣ ́ ̣ 1- dâu cua thế điên cực tiêu chuân âm hay dương cho biêt dang khử hoat đông manh ́ ̉ ̣ ̉ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ hơn hay yêu hơn hydro. Độ lớn cho biêt hoat đông manh hơn hay yêu hơn nhiêu hay it. ́ ́ ̣ ̣ ̣ ́ ̀ Thế điên cực tiêu chuân cua điên cực nao cang nhỏ thì dang khử hoat đông cang manh, ̣ ̉ ̉ ̣ ̀ ̀ ̣ ̣ ̣ ̀ ̣ con dang oxi hoá hoat đông cang kem và ngược lai. ̀ ̣ ̣ ̣ ̀ ́ ̣ Ví dụ E (Na+/Na) = - 2,714 v giá trị nho, nên dang khử (Na kim loai) hoat đông manh, ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ Na dễ dang nhường điên tử. Dang oxi hoá (Na+) hoat đông yêu, rât khó nhân electron. ̀ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ ́ ̣ Ví dụ E (MnO4- /Mn2+) = + 1,51 v thế khử tiêu chuân lớn, nên dang khử (Mn2+) hoat ̉ ̣ ̣ đông yêu. Dang oxi hoá (MnO4-) hoat đông manh. ̣ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  13. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ 7.2 Thế điên cực pin (E) ̣ Từ giá trị thế điên cực tiêu chuân có thể cho biêt môt số nhân xet quan trong ̣ ̉ ́ ̣ ̣ ́ ̣ 2- căp oxi hoá khử nao có thế điên cực tiêu chuân lơn thì dang oxi hoá cua căp đó có thể ̣ ̀ ̣ ̉ ́ ̣ ̉ ̣ oxi hoá được dang khử cua căp có thế điên cực tiêu chuân nhỏ hơn. ̣ ̉ ̣ ̣ ̉ Ví dụ E (MnO4- /Mn2+) = + 1,51 v thế khử tiêu chuân lớn hơn E (Fe3+/Fe2+) = + 0,771 v , ̉ nên dang oxi hoá (ion MnO4-) có thể oxi hoá được dang khử (ion Fe2+). ̣ ̣ Ví dụ E (Ag+/Ag) = + 0,799 v thế khử tiêu chuân lớn hơn E (Zn2+/Zn) = - 0,763 v , nên ̉ dang oxi hoá (ion Ag+) có thể oxi hoá được dang khử (Zn). ̣ ̣ Những kim loai có thế điên cực tiêu chuân âm (nhỏ hơn không) thì mới có thể đây được ̣ ̣ ̉ ̉ hydro ra khoi dung dich acid loang. E (Cu2+/Cu) = + 0,34 v, đông không phan ứng. ̉ ̣ ̃ ̀ ̉ Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  14. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ 7.2 Thế điên cực pin (E) ̣ Khả năng oxi hoá cua ion tăng ̉ Cu2+ + 2 e- Cu + 0,34 v 2 H+ + 2 e- H2 + 0,00 v Zn2+ + 2 e- Zn - 0,76 v Khả năng khử cua kim loai tăng ̉ ̣ Bât kỳ chât bên phai sẽ khử được chât cao hơn nó bên trai. Zn có thể khử H+ và Cu2+ ́ ́ ̉ ́ ́ Cu không thể khử H+ và Zn2+ Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  15. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ 7.3 Chiêu phan ứng oxi hoá khử – phương trinh ̀ ́ ̀ Nersnt Phan ứng tự xay ra khi biên đôi enthalpy tự do ̉ ̉ ́ ̉ âm. ΔGT = - nFE Phan ứng oxi hoá khử chỉ có thể xay ra khi E > 0 ̉ ̉ ̀ ̣ ̉ ̣ ́ Điêu kiên tiêu chuân măt khac ΔG0 = - RTLnK ΔG0 = - nFE0 nFE0 = RTLnK 0,059 E= lgK 0 n Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  16. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ 7.3 Chiêu phan ứng oxi hoá khử – phương trinh ̀ ́ ̀ Nersnt Phan ứng tự xay ra khi biên đôi enthalpy tự do ̉ ̉ ́ ̉ âm. ΔGT = - nFE Phan ứng oxi hoá khử chỉ có thể xay ra khi E > 0 ̉ ̉ ̀ ̣ ̉ ̣ ́ Điêu kiên tiêu chuân măt khac ΔGT = ΔG0 + RTLnKCB ΔG0 = - nFE0 - nFE = - nFE0 + RTLnKCB 0,059 Phương trinh ̀ E =E - lgKCB 0 n Nernst Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  17. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ 7.3 Chiêu phan ứng oxi hoá khử – phương trinh ̀ ́ ̀ Nersnt Mn+ + n e- M 0,059 Công thức Nernst có dang ̣ lg [Mn+] EMn+ / M = E Mn+/M + 0 n Fe3+ + e- Fe2+ 0,059 Công thức Nernst có dang ̣ lg [Fe3+]/[Fe2+] EFe3+ / Fe2+ = E Fe3+/Fe + 0 1 Thế khử phụ thuôc nông độ cac dang, pH dung dich, nên chiêu phan ứng oxi hoá khử ̣ ̀ ́ ̣ ̣ ̀ ̉ phụ thuôc vao ban chât cac căp con phụ thuôc nông độ cac dang và pH. ̣ ̀ ̉ ́ ́ ̣ ̀ ̣ ̀ ́ ̣ Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  18. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ Michael Faraday (1791 – 1867) Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  19. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
  20. HOÁ HOC ĐẠI CƯƠNG ̣ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG 7 ĐIÊN HOÁ ̣ Y – DƯỢC – RHM TS. ĐẶNG VĂN HOAI ̀
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2