Dien Hoa Hoc - Chuong 3-1 - Tiet 3

7/24/2019 Dien Hoa Hoc - Chuong 3-1 - Tiet 3

http://slidepdf.com/reader/full/dien-hoa-hoc-chuong-3-1-tiet-3 1/25

TS. Ngô ThanhAn

ĐIỆN HÓA HỌC

Tháng 12 – năm2010



Chương 3

PIN VÀ ĐIỆN CC

ĐIỆN HÓA HỌC



Khi nhúng thanh kẽm vào dd sulfat đồng, sẽ có hiệntượng kẽm hoà tan và đồng kết tủa. h!n "ng#

$n % &u'() * $n'() % &u

+a#$n % &u-% * $n-% % &u

u/ t01nh o2 ho/# $n 3 -4 * $n-% 5kẽmh6a tan7

u/ t01nh kh8# &u-% % -4 * &u 5đồng kếttủa7

+ai 9u/ t01nh nà 2! 0a đồng th:i t0ong hệ, điện t8chu;n t0<c tiế= t> kẽm sang đồng?@n chưa tAo d6ng điện

B.C. &/c kh/i niệm• Pin điện hóa



B.C. &/c kh/i niệm

&hưDng B# in và Eiện &<c

• Pin điện hóa

$n % &u'() * $n'() %

&u↓ ∆+F-GH* IJCH-F calmol

∆ LF-GH* IJFMCF calmol

!"#

!$#

"2% $2%

NOi - điện c<c PQng dây dẫn loại 1 4I sẽ di chu;n t>điện c<c $n 9ua điện c<c &u, tAo thành d6ng điệnI HÓAnăng ĐIỆN năng.P&n '&(n h)a 5=in, nguRn tO Lalvanic7# là một hệ biếnđổi hóa năng thành điện năng, nhờ phản ứng oxy hóa

h! t"#n điện $%$&

'(in )a$obi*+anill-



NguRn tO Lalvanic

Phản ứng oxy hoá khử đồng thời

'< o2i hóa STnod4 S* +h, -Cahod4

I %



in 5NguRn tO Lalvanic7# hệ Piến đUi hóa nVng thành điện nVngnh: =h!n "ng o2 ho/ kh8 2! 0a t0Rn điện c<c





&atod # 9u/ t01nh kh8 2! 0a# chWt o2 ho/ nhXn điện t8 chWtkh8

Tnod# 9u/ t01nh o2 ho/# chWt kh8 cho điện t8 chWt o2 ho/

Tnod 5I7

&atod 5%7

5I7 4

5%7 4

in

Tnod 5%7

&atod 5I7

5I7 4

5%7 4

Eiện =hYn

?Z d[#?iết sD đồ =in điện "ng v\i =h!n "ng sau#$n % &u-% * &u % $n-%



B.C. &/c kh/i niệm 5tt7


• / h&(&n

!"# $n | $n'() || &u'() | &u!$#

!"# $n | $n'() &u'() | &u!$#

:.

!"# t, +- | +% || ]4B% | ]4-% , t

!$#

| # 0anh gi\i điện c<cIdung d^ch

|| # 0anh gi\i dung d^chI dungd^ch'h.ng $ó thế h/ế$h t0n-

:.

# 0anh gi\i dung d^chI dungd^ch'$ó thế h/ế$h t0n-

, : các thành phần củađiện cựcu ư\c của =in#

I&<c Ym viết PRn t0/i

I&<c dưDng viết PRn =h!i





• Lớp điện tích kép

- Khi µ+k > µ+

dd :cation tách khỏi bề mặt kim loại đi vào dd,để lại e- bề mặt tích điện (-) hút các

cation cản t! "#á t$nh h%a tan& 'hicn bn* + lớp điện tích kép

µ

$+

µ$

44

µ$+ 5

µ$44 - Khi µ+

k < µ+dd :

cation kt ta t.n mặt kim loại

bề mặttích điện (/) hút các anion cản t!"#á t$nh kt ta& 'hi cn bn* + lớp điện

tích kép





• Thế điện cực (ϕ)

- Lớp điện tích kép giữa ranh giới điện cực- dung dịch à! "u#t hiện!$t b01c nhả2 th %&'()

- &'( ph* thu$c: n ch#t K, dung !.i, n/ng đ$ i0n, 1à nhiệt đ$

- 20 kh.ng th3 "ác định giá trị tu4ệt đ5i của &'( n6n d7ng 8 điện cựcchu9n đ3 0 ánh;

- h=p điện cực chu9n, à! cực %-), 1ới điện cực kh0 át , à! cực

%+) ?c điện đ$ng của pin %@) A ϕ: thế điện cực

− ϕ# ự khác iệt thế của điện cực đB 0 1ới điện cực chu9n

- Ciện cực chu9n: Ciện cực D4dr0 : ϕ0D+EDF A G %H)



_hế điện c<c

_hế điện c<c của C điện c<c là đAi lượng Pi;u di`nPQng s< kh/c Piệt của điện c<c đó so v\i điện c<c

chun.Eiện c<c chun được chbn là điện c<c hd0o.

Eiện c<c hd0o

'< h1nh thành l\= điện tZchk=



Wu của thế điện c<c# th4o 9u ư\c eT&.

_hế điện c<c là thế của 9u/ t01nh kh8.

Lh= điện c<c kh!o s/t v\i điện c<c chun hd0o#

I Nếu điện c<c kh!o s/t 2! 0a 9u/ t01nh kh8 điệnc<c dưDng

I Nếu điện c<c kh!o s/t 2! 0a 9u/ t01nh o2 hóa điện c<c Ym

?Z d[# -Jo& thế của điện c<c &u-% 5a * F.FFJ7&u PQngF.-MC-?. _Znh thế chun của điện c<c &u

à ệ





• Bảng thế điện cực chuẩn

I !ng thế điện c<c chun của c/c c=678/h#

gi/ t0^ ϕo

-GH S điju kiện chun 5C atm, -JF

&7I Nếu 67 có tZnh o2 hóa +% # ϕo

-GH F?Z d[# ϕo

-GH 5$n-%$n7* IF,M-H?, nRn

2H$ $ 9n : H2 $ 9n2$

I Nếu /h có tZnh kh8 +- # ϕo-GH F

?Z d[# ϕo-GH 5&u

-%

&u7* %F,BBM?, nRn2$ $





; N<H=A C>A ?@ THB ĐIỆN CC CHDN C>A /IE F6GI 1. S ánh Jnh 7& h)a – +h,

_0ong dung mi nư\c, thế điện c<c chun của kim loAi o pn%p càng l\n

th1 tZnh o2i hóa của cation pn%

càng mAnh và tZnh kh8 của kim loAi p càngếu và ngược lAi

2. KáL 'Mnh Lh& LOa hn Qng 7& h)a – +h,

a- (h2ng ph0p 1 'ph2ng ph0p đ3nh t4nh-5I Kim loAi của c= o2i hóa 3 kh8 có thế điện c<c chun nhq hDn kh8 được

cation kim loAi của c= o2i hóa 3 kh8 có thế điện c<c chun l\n hDn 5nóic/ch kh/c, cation kim loAi t0ong c= o2i hóa 3 kh8 có thế điện c<c chunl\n hDn có th; o2i hóa được kim loAi t0ong c= có thế điện c<c chun nhqhDn7I ?Z d[# P-%5dd7 % $n507 r P507 % $n-%5dd7



Th% R L U# ion P-% o2i hóa được $n, s!n =hm lànhng chWt o2i hóa 5$n-%7 và chWt kh8 5P7 ếu hDn. h!n

"ng t0Rn có 2! 0a

b- (h2ng ph0p 6 'ph2ng ph0p đ3nh l7ng-5 P-%5dd7 % $n507 r P507 % $n-%5dd7# =h!n "ng có di`n 0a

h!n "ng hóa hbc t0Rn được tAo nRn t> hai n8a =h!n "ng#I N8a =h!n "ng o2i hóa# $n r $n-% % -4, ta có o của $n-%$n* IF,M ?I N8a =h!n "ng kh8# P-% % -4 r P, ta có o của P-%P *IF,CB ?

_hế o2i hóa 3 kh8 của c! =h!n "ng 5o=ư 7 o=ư * o 5P-%

P7 3o 5$n-%$n7 * IF,CB 3 53 F,M7 * %F,B ?o của =h!n "ng o2i hóa 3 kh8 là sO dưDng 5o=ư F7 =h!n"ng có 2! 0a.

&h B i à Eiệ &





• SQL '&(n 'ng

@A ∆ϕp-pC %∆ϕpCC%∆ϕC-%∆ϕ-p-

p-

pCpC

C -

p-

W

?c điện đ$ng:@A ΣIớc nh4 thJ

∆ϕ # hX gaYZan&I hiệu thế gia - đi;m nQm sYu t0ongl6ng - =ha kh/c nhauI chưa có == 2/c đ^nh t0<c tiế=.

∆ϕC- # hX +hXLh án" nhq và có th; loAi t0>

E = E28E1

$

E18F1$

F28E2

&hưD B i à Eiệ &<





• SQL '&(n 'ng !#=t pin %L) : !"# p- | pC | C || - | p-

!$#

@ LA ∆ϕp-pC%∆ϕpCC%∆ϕ-p-

Hà F pin: %&): !"# pF | F || C | pC | pF !$#

%M):

!"# pF | F || - | p- | pF

!$#@M-@&A @ L

'Ju NG | G à điện cực chu9n %DF|D+): @&A ϕ%-) 1à @MA ϕ%+)

20 đB: @ LA ϕ%+) - ϕ%-) ('hi kh3n* c4 th kh#ch tán )

@&A ∆ϕpFF%∆ϕCpC%∆ϕpCpF

@MA ∆ϕpFF%∆ϕ-p-%∆ϕp-pF

&hưDng B in à Eiện &<c



B.-. Nhiệt đng hbc của =in và điện c<c


• Công '&(n LOa &n

Khi pin à! 1iệc thuOn nghịch nhiệt đ$ng thP c.ng

điện của pin à c.ng hữu Qch cực đRi LS!a"; M.ngđiện khi chu43n hBa 5 mol ch6t :

Twma2* 9. * n].

(hT0 ngu46n U F nhiệt đ$ng hVc: ∆ A -LS!a"

∆L* In]

&hưDng B in và Eiện &<c



B.-. Nhiệt đng hbc của =in và điện c<c 5tt.7


• Phưng t!"nh #E$#%T & ảnh hư'ng ca nng đ* đến E +,

h!n "ng 2! 0a t0ong =in# aA $ [\ ⇔ 4? $%W_ đxng nhiệt ?antw

+oy#∆8 9 *:; ln'<

a

= Π a

-

n>?9 :; ln'< a = Π a -9 :; ln< a *

:;lnΠ ab

B

a

A

e

E

d

D

a

aa

aa

F n

T R K

F n

T R E

.

.ln.

.

.ln

.

.−=

−=

P

h

a

T

4

o

d

F

a.a

a.aln

].n

_.zoo@ay5 '(h2ng ;"Anh B?:BC;-






• Phưng t!"nh #E$#%T

& ảnh hư'ng ca nng đ* đến E +,

h!n "ng 2! 0a S điệnc<c#

67 $ n% ⇔ /h

_ NzN'_ t0S thành#

−=

Ox

Kh

aa

F nT R ln..

0ϕ ϕ

-Jo& #

−=

Ox

Kh

a

a

n

lg

.

059.00ϕ ϕ

-: thJ điện cực khi h0Rt đ$ của các c#u tW Xng 8 _Znh suWt điện đng của =in được viết như sau, S -Jo&.'n{'n-% 5a * F.BJ7{{P-% 5a * F.FFC7{P|/c đ^nh dWu của c/c điện c<c. iếtϕ 'n-%'n * I F.C) ? và ϕ P-%P * IF.C-J?






• .nh hư'ng ca nhiệt đ*

_ LiPPs I +4lmholt} #

∆L * ∆+ I _∆'

PT

)G(.THG ∂

∆∂+∆=∆ PT

)G(

.THF.E.n ∂∆∂

−∆=−

PP T

E.T

F.n

H

T

)nFE(

F.n

T

F.n

HE

∂∂

+∆

−=∂−∂

−∆

−=

d_

do _

].n

+o +

∆−=

d_

do: hệ 5 nhiệt đ$ của CC






• ]nh hư-ng LOa nh&(

' !#

nF

S

T

G

nF dT

dE

P

∆=

∂∆∂

−= )(1 +ệ sO nhiệt đ của 'EE t~

lệ v\i Piến thiRn 4nt0o=

n]

'

d_

d ∆

=

ϕ?a•# )298T.(dT

d0

TT −

ϕ

−ϕ=ϕ

_ưDng t<, đOi v\i thế điện c<c#






• H( hQL Fh%^|t kim loAi p có - cation ph% vàpn%

ph% % h4 → p 5C7 ∆LC * Ih]ϕh.

pn% % n4 → p 5-7 ∆LC * Ih]ϕn.ph% % 5hIn74 → pn%

5B7∆LC * I5hI

n7]ϕh.

20: %Y) A %8) Z %F) n6n: ∆LB * ∆LC I∆L-

nhnKh .].n.].h.]7.nh5 ϕ+ϕ−=ϕ−−

5hIn7.ϕhn

* hϕh I nϕ

n.'@ệ thứ$ D/th"-

Documents

Dien Hoa Hoc - Chuong 3-1 - Tiet 3