Hoá học 12 · Chương 5Pin điện và điện phân

Ý chính cần nhớ

• Mỗi cặp oxi hoá – khử Mⁿ⁺/M có một thế điện cực chuẩn E°. E° càng nhỏ thì kim loại M có tính khử càng mạnh; E° càng lớn thì ion Mⁿ⁺ có tính oxi hoá càng mạnh.
• Kim loại của cặp có E° nhỏ hơn khử được ion của cặp có E° lớn hơn. Ví dụ E°(Zn²⁺/Zn) = −0,763 V nhỏ hơn E°(Cu²⁺/Cu) = +0,340 V, nên Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu.
• Trong pin Galvani, anode là cực âm, nơi kim loại bị oxi hoá; cathode là cực dương, nơi ion bị khử. Sức điện động chuẩn E°pin = E°(cathode) − E°(anode), luôn là số dương.
• Trong bình điện phân, cathode nối cực âm của nguồn và là nơi xảy ra sự khử; anode nối cực dương và là nơi xảy ra sự oxi hoá. Dù là pin hay bình điện phân, anode luôn là nơi oxi hoá.
• Điện phân dung dịch: ion K⁺, Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺ không bị khử, nước bị khử thay. Kim loại mạnh như Na, Mg, Al phải điều chế bằng điện phân nóng chảy.
• Định luật Faraday: m = A·I·t / (n·F), với F = 96 500 C/mol, t tính bằng giây, n là số electron trao đổi của một ion. Số mol electron trao đổi là I·t / F.

Tự kiểm tra

Làm ra giấy trước, rồi mới bấm xem đáp án.

1. Câu 1.Tính sức điện động chuẩn của pin Zn–Cu, biết E°(Zn²⁺/Zn) = −0,763 V và E°(Cu²⁺/Cu) = +0,340 V.

   Xem đáp án ▾

   ✓ 1,103 V. Zn có E° nhỏ hơn nên là anode. E°pin = 0,340 − (−0,763) = 1,103 V.

2. Câu 2.Điện phân với dòng điện 9,65 A trong 1 000 giây. Số mol electron trao đổi là bao nhiêu? (F = 96 500 C/mol)

   Xem đáp án ▾

   ✓ 0,1. I·t / F = 9,65 · 1 000 / 96 500 = 0,1 mol.

3. Câu 3.Cho E°(Fe²⁺/Fe) = −0,440 V, E°(Cu²⁺/Cu) = +0,340 V, E°(Ag⁺/Ag) = +0,799 V. Trong hai kim loại Fe và Ag, kim loại nào khử được ion Cu²⁺ trong dung dịch?

   Xem đáp án ▾

   ✓ Fe. Chỉ kim loại có E° nhỏ hơn +0,340 V mới khử được Cu²⁺. Fe thoả, Ag thì không.