Phản ứng oxy hóa khử và dòng điện Mai Xuân Bách

56 243 3
Phản ứng oxy hóa khử và dòng điện  Mai Xuân Bách

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

PHẢN ỨNG OXY HĨA KHỬ VÀ DỊNG ĐIỆN ThS Mai Xuân Bách Mục tiêu học tập Trình bày cấu tạo, hoạt động, sơ đồ Pin Galvanic Trình bày khái niệm điện cực, điện pin Viết công thức liên quan E0p K Phân loại và trình bày các loại điện cực thông dụng Mục tiêu học tập • Viết biểu thức Eđc , Ep điều kiện khơng chuẩn(PT Nerst) • Trình bày chế hoạt động pin nồng độ Tài liệu học tập Lý thuyết Hóa đại cương vơ cơ(Tập 2), Lê Thành Phước, NXB Y học, 2015 Hóa học vơ (Tập 2), Hồng Nhâm, NXB Giáo dục, 2003 General chemistry (5th Edition), Kenneth W Whiten, 1996 Hóa lý dược, NXB Y Học, 2014 I Đại cương Định nghĩa Số oxy hóa Cân phương trình Cặp oxy hóa khử liên hợp Định nghĩa Định nghĩa: • Phản ứng oxy hóa khử phản ứng có chuyển dịch electron chất phản ứng, đó làm biến đổi số oxy hóa ngun tố • Chất oxy hóa(viết tắt Ox), chất nhận electron giảm số oxy hóa, chất bị khử • Chất khử(viết tắt Kh), chất cho electron tăng số oxy hóa, chất bị oxy hóa Định nghĩa • Sự khử nhận electron • Sự oxy hóa cho electron • Số electron chất oxy hóa ln số electron nhận chất khử Ví dụ • Cho phản ứng oxy hóa khử: Zn(r) + CuSO4(aq)  ZnSO4(aq) + Cu(r) • Phản ứng oxy hóa khử chia làm hai nửa phản ứng: – Nửa phản ứng oxy hóa (Kh < > ne + Ox) – Nửa phản ứng khử ( Ox + ne < > Kh) Số oxy hóa • Số oxy hóa điện tích hình thức nguyên tố đơn chất, ion hay hợp chất quy ước cặp electron dùng chung lệch hoàn tồn ngun tố có độ âm điện lớn • Số oxy hóa giả số nguyên S S2O82- có số S.O +7, Na2S4O6 có S.O = +2,5 Cân phương trình • Cân phản ứng sau: HClO3 + P  HCl + H3PO4 K2Cr2O7 + KI + H2SO4  ? KMnO4 + Na2C2O4 + NaOH  ? VII Điện cực Phân loại Điện cực loại Điện cực loại Điện cực khí Điện cực oxy hóa khử Phân loại Dựa vào thành phần • Điện cực hoạt động (Zn, Cu): – Tham gia vào nửa phản ứng • Điện cực trơ (Pt): – Không tham gia vào nửa phản ứng, tham gia vào q trình dẫn dòng e Phân loại Dựa vào chất ion: Có loại điện cực • Điện cực loại • Điện cực loại • Điện cực oxy hóa - khử • Điện cực màng chọn lọc ion Điện cực loại Định nghĩa • Là điện cực làm việc thuận nghịch với Cation • Thường kim loại nhúng dung dịch chất điện ly kim loại đó Ví dụ: CuSO4/Cu Điện cực loại • Điện cực khí • H2 hấp phụ dây Pt nhúng dung dịch acid có hoạt độ chuẩn • Là điện cực chuẩn xác định điện điện cực khác điện chuẩn cặp oxy - hố khử • Ở điều kiện chuẩn điện cực có E = • H2 < > 2H+ + 2e Nguồn giảng Phương Pháp Điện Thế – TS Hồ Văn Nam 9/2017 Điện cực loại Định nghĩa: • Là điện cực làm việc thuận nghịch với anion • Thơng thường bao gồm kim loại phủ lớp muối tan kim loại đó nhúng vào dung dịch chứa anion muối khó tan Ví dụ: • Điện cực Calomen: Hg|Hg Cl ,KCl 2 • Điện cực Clorua bạc:Ag|AgCl, KCl • Điện cực Sulfat thủy ngân: Hg|HgSO4 ,H2SO4 Điện cực loại Điện cực Calomen Cấu tạo • Hg | Hg2Cl2,KCl Phản ứng điện cực • Hg2Cl2 < > 2Hg+ + ClThế điện cực • E Hg2Cl2 /Cl- = E0 Hg2Cl2 /Cl- - 0.059lg(Cl-) Điện cực loại • Điện cực clorua bạc: Cấu tạo • Ag | AgCl,KCl Phản ứng điện cực • AgCl < > Ag+ + ClThế điện cực • E AgCl /Cl- = E0 AgCl/Cl- - 0.059lg(Cl-) Điện cực oxy hóa khử Định nghĩa: • Là hệ điện hóa gồm kim loại trơ (VD Pt) nhúng vào dung dịch chứa đồng thời dạng oxi hóa dạng khử • Ví dụ: • Pt|Fe3+,Fe2+ • Hoặc Pt|MnO4-,H+,Mn2+ Điện cực màng chọn lọc ion • Dùng màng mỏng có tính chất cho phép loại ion khuếch tán từ dung dịch vào bên màng • Dùng màng này ngăn cách dung dịch với Ví dụ: • HCl(trong) | Màng thủy tinh| HCl(ngoài) Điện cực màng chọn lọc ion • Eox/Kh = E0Ox/Kh - 𝑅𝑇 [𝑛𝑔𝑜𝑎𝑖] ln 𝑛𝐹 [𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔] • Ví dụ điện cực thủy tinh: Ag, AgCl |HCl(nồng đô xác định)| Màng thủy tinh | Dung dịch thử Bài tập Cho nửa phản ứng sau: Pb2+(aq) + e → Pb(r) Eo1 = -0,13 V Ag+(aq) + e → Ag(r) Eo2 = 0,80 V 1) Lập sơ đồ pin Viết phản ứng tổng 2) Tính số cân K ΔGo phản ứng 25oC Bài tập Một pin điện gồm điện cực sợi dây bạc nhúng vào dung dịch AgNO3 điện cực dung dịch muối Fe2+ Fe3+ a Pin thiếu để hoạt động? b Viết phương trình hóa học pin hoạt động, tính suất điện động pin điều kiện tiêu chuẩn? c Nếu nồng độ Ag+= 0,1M, Fe2+=0,5, Fe3+= 1M phản ứng xảy theo chiều nào? Tính số cân phản ứng Cho biết E0(Fe3+/Fe2+)= 0,77V; E0(Ag+/Ag) = 0,80V Lời giải a) Thiếu dây platin + cầu muối c) • E1= 0,8 – 0,059lg(10) = 0,741 V • E2= 0,77 – 0,059lg(0,5)= 0,788 V • Epin= 0,788 – 0, 741= 0,047 V • Pin đổi chiều • lgK= nEpin/0,0592= 0,794  K=6,22 ... chất khử Ví dụ • Cho phản ứng oxy hóa khử: Zn(r) + CuSO4(aq)  ZnSO4(aq) + Cu(r) • Phản ứng oxy hóa khử chia làm hai nửa phản ứng: – Nửa phản ứng oxy hóa (Kh < > ne + Ox) – Nửa phản ứng khử (... Số oxy hóa Cân phương trình Cặp oxy hóa khử liên hợp Định nghĩa Định nghĩa: • Phản ứng oxy hóa khử phản ứng có chuyển dịch electron chất phản ứng, đó làm biến đổi số oxy hóa nguyên tố • Chất oxy. .. Xét chiều phản ứng oxy hóa khử điều kiện chuẩn: • E0Ox1/Kh1 > E0Ox2/Kh2 • Ox1 + Kh2  Kh1 + Ox2 • Phản ứng oxy hóa khử xảy dạng oxy hóa cặp có điện cao tác dụng với dạng khử cặp có điện thấp

Ngày đăng: 24/01/2019, 15:10

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan