buzzguy_net
New Member
Download miễn phí Bài giảng Hóa lý - Dung dịch điện ly
Quy ƣớc viết ký hiệu Pin
Điện cực âm viết bên trái, cực dƣơng viết bên phải.
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.
Ngăn cách 2 dung dịch điện ly bằng 2 dấu gạch chéo (//) hay một vạch
3 chấm nếu tại ranh giới có điện thế khuếch tán
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
n dungRc = 1/ .C
52
Ngƣời ta sử dụng các bình đo đo dẫn điện, thay vì đo và S của điện cực
bình thì ngƣời ta đo k = /S thông qua việc đo điện trở của chất đã biết
chính xác độ dẫn điện riêng. Sau đó, tính nhƣ sau:
6.6. PP đo độ dẫn điện -Ứng dụng
6.6.1. Phương pháp đo độ dẫn điện
xR
k
L.k
Ngƣời ta thƣờng dùng dung dịch điện ly chuẩn KCl
53
6.6. PP đo độ dẫn điện -Ứng dụng
6.6.1. Phương pháp đo độ dẫn điện
Điện trở của dung dịch KCl 0,02N ở 25oC trong một bình đo độ dẫn điện đo
đƣợc là 457 . Biết độ dẫn điện riêng của dung dịch là 0,0028 -1.cm-1. Dùng
bình này đo độ dẫn điện của dung dịch CaCl2 chứa 0,555g CaCl2 trong 1 lít có
giá trị là 1050 . Xác định độ dẫn điện đƣơng lƣợng của dung dịch CaCl2?
Ví dụ 1
54
Trong điện phân, tiết kiệm năng lƣợng và nâng cao chất
lƣợng sản phẩm.
Hàm lƣợng muối trong các dung dịch.
Xác định bậc axít
Xác định độ hòa tan
Phép định phân điện dẫn trong phân tích.
6.6. PP đo độ dẫn điện -Ứng dụng
6.6.2. Ứng dụng pháp đo độ dẫn
55
6.6. PP đo độ dẫn điện -Ứng dụng
6.6.2. Ứng dụng pháp đo độ dẫn
Độ dẫn điện riêng của dung dịch AgCl bão hòa ở 25oC bằng 3,14.10-6 -1.cm-1; độ
dẫn điện riêng của nƣớc cũng ở nhiệt độ trên là 1,60.10-6 -1.cm-1. Biết độ dẫn
điện giới hạn của Ag+ và Cl- là 61,92 và 76,34 cm2/ .đlg. Xác định độ hoà tan và
tích số tan của AgCl ở 250C.
Ví dụ
Hƣớng dẫn
Tính AgCl; tính AgCl
NC
1000.χ
λ
CN TAgCl = CAg+.CCl-
56
6.6. PP đo độ dẫn điện -Ứng dụng
6.6.2. Ứng dụng pháp đo độ dẫn
Phép định phân điện dẫn
H
+
OH
-
b
VNaOH
a
c
Na
+
Cl
-
Chuẩn HCl bằng NaOH
57
6.6. PP đo độ dẫn điện -Ứng dụng
6.6.2. Ứng dụng pháp đo độ dẫn
Phép định phân điện dẫn
Chuẩn KCl bằng AgNO3
Cl
–
b
a
c
NO3
–
Ag
+
b'
K
+
CHƢƠNG 7
PIN – ĐIỆN CỰC
Nội dung
3.1. Pin điện hóa
3.2. Nhiệt động học của pin và điện cực
3.3. Các loại điện cực và Mạch điện hóa
3.4. Ứng dụng của sức điện động
3.5. Nguồn điện hóa học
3.6. Bài tập
Quan sát mô hình sau
(nguyên tố Gavanic Cu – Zn)
3.1. Pin điện hóa
3.1.1. Khái niệm pin điện hóa
Cấu tạo
Hai dung dịch sunfat đƣợc chứa trong những công cụ riêng biệt và
tiếp xúc với nhau bằng một cầu muối đó là ống thủy tinh chứa đầy
dung dịch chất dẫn điện Na2SO4. Hai thanh kẽm và đồng đƣợc nối
với nhau bằng dây dẫn kim loại.
Nguyên tố gồm hai điện cực
Điện cực kẽm Điện cực đồng
Zn/ZnSO4 Cu/ CuSO4
3.1. Pin điện hóa
3.1.1. Khái niệm pin điện hóa
Hiện tƣợng
Kim điện kế G chỉ dòng điện đi từ Cu sang Zn.
Khối lƣợng Zn giảm, khối lƣợng Cu tăng.
[ZnSO4+ tăng, *CuSO4] giảm.
3.1. Pin điện hóa
3.1.1. Khái niệm pin điện hóa
Quá trình làm việc
Zn Zn+2 + 2e
Ở điện cực kẽm (cực âm): xảy ra quá trình oxy hóa, sự khử
Ở điện cực đồng (cực dƣơng): xảy ra quá trình khử, sự oxy hóa
Cu+2 + 2e Cu
3.1. Pin điện hóa
3.1.1. Khái niệm pin điện hóa
Tổng phản ứng
Cu+2 + Zn = Cu + Zn2+
Khái niệm PIN
3.1. Pin điện hóa
3.1.1. Khái niệm pin điện hóa
Pin là một hệ biến đổi hoá năng thành điện
năng nhờ phản ứng oxy hóa – khử xảy ra
trên điện cực.
Ký hiệu
Ký hiệu nguyên tố Gavanic đồng - kẽm bằng sơ đồ sau:
(-) Zn/ ZnSO4// CuSO4/ Cu (+)
hay (-) Zn/ Zn+2// Cu2+/ Cu (+)
3.1. Pin điện hóa
3.1.1. Khái niệm pin điện hóa
Quy ƣớc viết ký hiệu Pin
Điện cực âm viết bên trái, cực dƣơng viết bên phải.
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.
Ngăn cách 2 dung dịch điện ly bằng 2 dấu gạch chéo (//) hay một vạch
3 chấm nếu tại ranh giới có điện thế khuếch tán
3.1. Pin điện hóa
3.1.1. Khái niệm pin điện hóa
(-) Zn/ ZnSO4//CuSO4/Cu (+); (-) Zn/ ZnSO4 CuSO4/Cu (+);
(-) Pt/Fe2+(0.10 M),Fe3+(0.20 M)//Ag+(1.0 M)/Ag(+)
.
Một vài mô hình về Pin điện hóa
3.1. Pin điện hóa
3.1.1. Khái niệm pin điện hóa
Zn(s) | Zn2+(aq) || Cu2+(aq) | Cu(s) Ecell = 1.103 V
3.1. Pin điện hóa
3.1.1. Khái niệm pin điện hóa
Pin có điện cực khí
3.1. Pin điện hóa
3.1.1. Khái niệm pin điện hóa
(-)Pt|Fe2+(0.10 M),Fe3+(0.20 M)||Ag+(1.0 M)|Ag(+)
3.1. Pin điện hóa
3.1.1. Khái niệm pin điện hóa
3.1. Pin điện hóa
3.1.2. Thế điện cực
+
+
+
+
+
+
–
–
–
–
–
–
Kim loại
Dung dịch
ddkl μμ
–
–
–
–
–
–
+
+
+
+
+
+
Kim loại
Dung dịch
ddkl μμ
Khảo sát quá trình nhúng thanh kim loại vào dung dịch
Sự hình thành lớp điện tích kép tại ranh giới điện cực
Kết quả
3.1. Pin điện hóa
3.1.2. Thế điện cực
Hình thành lớp điện tích kép
Tại ranh giới điện cực – dung dịch
Bƣớc nhảy thế (Hiệu điện thế)
Sức điện động = bƣớc nhảy thế
Thế điện
cực
Định nghĩa
Thế điện cực của một điện cực là đại lƣợng biểu
diễn bằng sự khác biệt thế của điện cực đó so với
điện cực chuẩn. Ký hiệu: φ.
3.1. Pin điện hóa
3.1.2. Thế điện cực
Điện cực chuẩn
3.1. Pin điện hóa
3.1.2. Thế điện cực
Điện cực hydro: tấm Pt tráng
muội Pt nhúng vào dung dịch
axít và đƣợc bão hòa khí
hydro.
Khi hoạt độ = 1; PH2 = 1atm
thì trở thành điện cực hydro
chuẩn = 0.
0
H/H 2
φ
Đo điện cực đồng:
+ Lập pin: (-) Pt,H2 H
+ Cu2+ Cu (+)
+ aCu2+ = 1; 25
0C; đo SĐĐ pin = 0,337V
3.1. Pin điện hóa
3.1.2. Thế điện cực
Ví dụ
V337,0φ0
Cu/Cu2
Đo điện cực kẽm:
+ Lập pin: (-) Pt,H2 H
+ Zn2+ Zn (+)
+ aZn2+ = 1; 25
0C; đo SĐĐ pin = -0,7628V
7628,0φ0
Cu/Cu2
Phƣơng trình Nernst
Phƣơng trình trên đƣợc gọi là phƣơng trình Nernst viết cho thế điện cực
oxh + ne Kh
Tổng quát hóa đối với quá trình điện cực viết theo chiều oxy hóa:
Chúng ta có:
n : số electron trao đổi
F : hằng số Faraday
R : hằng số khí
T : nhiệt độ tuyệt đối (K)
3.1. Pin điện hóa
3.1.2. Thế điện cực
oxh
kh0
a
a
ln
nF
RT
φφ
Phƣơng trình Nernst
Khi T = 298K, R = 8,314 J/mol.K; F = 96500 Culông và ln = 2,3lg ta đƣợc
dạng cụ thể của phƣơng trình Nernst cho phép tính thế điện cực của
một điện cực bất kz ở 250C:
3.1. Pin điện hóa
3.1.2. Thế điện cực
oxy
kh0
a
a
ln
nF
RT
φφ
oxh
kh0
a
a
lg
n
059,0
φφ
Chúng ta xét nguyên tố ganvanic đồng - kẽm:
(-) Zn/ Zn2+// Cu2+/ Cu (+)
Xác định thế điện cực của đồng và kẽm??
Ví dụ
3.1. Pin điện hóa
3.1.2. Thế điện cực
(-) Zn/ Zn2+// Cu2+/ Cu (+)
Phản ứng điện cực:
+ Cực (-): Zn = Zn2+ + 2e
+ Cực (+): Cu2+ + 2e = Cu
2
22
Cu
0
Cu/CuCu/Cu C
1
ln
F2
RT
φφ
222 Zn
0
Zn/ZnZn/Zn
Cln
F2
RT
φφ
3.1. Pin điện hóa
3.1.2. Thế điện cực
Khi làm việc, pin sinh dòng điện tạo ra từ công hữu ích A của phản ứng oxy
hóa – khử.
Khi pin làm việc thuận nghịch nhiệt động của công chính là công hữu ích
cực đại A’max. Theo nguyên lý 2:
ΔG = A’max
Công điện chuyển hoá 1 mol chất:
A’max = q.E = nFE
Vậy:
n : số electron trao đổi trong quá trình điện cực.
ΔG = -nFE
Phương trình nhiệt động
cơ bản của pin
3.2. Nhiệt động học của Pin và điện cực
3.2.1. Công điện của pin
Vậy: E = φ+ - φ-
3.2. Nhiệt động học của Pin và điện cực
3.2.2. Sức điện động của pin
Chú ý:
[1] vì E > 0 nên φ+> φ-
[2] Cho thế điện cực cực dƣơng – âm của PIN
Điều kiện chuẩn:
000E
Sức điện động = (thế điện cực dƣơng) – (thế ...