Bài 18. Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại

DÃY ĐIỆN HÓA
CỦA KIM LOẠI
BÀI 20
I- KHÁI NIỆM VỀ CẶP OXI HÓA - KHỬ CỦA
KIM LOẠI

II- PIN ĐIỆN HÓA
III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI
IV. DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI
V.Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN
NỘI DUNG BÀI HỌC
 Thí nghiệm
Kết luận :
 Dạng oxi hóa và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa - khử :
Tổng quát:
Mn+/M
(dạng oxi hóa)
(dạng khử)
Fe2+/Fe
Cu2+/Cu
Ag+/Ag
I- KHÁI NIỆM VỀ CẶP OXI HÓA-KHỬ CỦA KIM LOẠI
Cặp oxi hóa-khử
1- Khái niệm
 Pin điện hóa:
- Mô tả: SGK
- Hiện tượng:
+ Kim điện kế lệch
chênh lệch điện thế giữa 2 điện cực
trên mỗi điện cực xuất hiện một thế điện cực
+ Điện cực kẽm mòn dần
+ Có lớp kim loại bám trên cực Cu
+ Màu xanh cốc đựng CuSO4 nhạt dần
II- PIN ĐIỆN HÓA
 Suất điện động (Epin):
là hiệu thế lớn nhất giữa 2 điện cực
Khi nồng độ ion kim loại đều bằng 1M (ở 25oC) gọi là suất điện động chuẩn , kí hiệu Eopin

Eopin = Eo+ - Eo-
Eopin phụ thuộc vào:

+ Bản chất của kim loại làm điện cực
+ Nồng độ của dung dịch muối
+ Nhiệt độ
II- PIN ĐIỆN HÓA
2- Cơ chế phát sinh dòng điện trong pin điện hóa
 Cực Zn (cực âm hay anot):
sự oxi hóa nguyeân töû Zn
 Cực Cu (cực dương hay catot):
s? kh? ion Cu2+
Zn2+(aq)
2e-
Cu2+(aq)
2e-
II- PIN ĐIỆN HÓA
 Cầu muối:
- Tác dụng: làm cân bằng điện tích trong dung dịch.
II- PIN ĐIỆN HÓA
Phương trình tổng hợp:
chất khử
mạnh
chất oxi
hóa yếu
chất oxi
hóa mạnh
chất khử
yếu
II- PIN ĐIỆN HÓA
1- Điện cực hiđro chuẩn
 Mô tả:
SGK
 Qui ước:
ở mọi nhiệt độ
III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI
2. Th? di?n c?c chu?n c?a kim lo?i
- Điện cực chuẩn: điện cực kim loại mà nồng độ ion kim loại trong dung dịch = 1M.
- Thế điện cực chuẩn của kim loại cần đo chính là suất điện động của pin tạo bởi điện cực hiđro chuẩn và điện cực chuẩn của kim loại.
III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI
VD1: Xác định thế điện cực chuẩn của cặp Zn2+/ Zn.
. Cực âm (anot):
Zn Zn2+ + 2e
. C?c duong (catot):
2H+ + 2e H2
Ph?n ?ng oxi hĩa - kh? x?y ra trong pin di?n hĩa:
Zn + 2H+ Zn2+ + H2
III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI
VD2: Xác định thế điện cực chuẩn của cặp Ag+/Ag.

. Cực âm (anot):
H2 2H+ + 2e
. Cực dương (catot):
2Ag+ +2e 2Ag
Ph?n ?ng oxi hĩa - kh? x?y ra trong pin di?n hĩa:
2Ag+ + H2 2Ag + 2H+
III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI
* Luu �:
- Trình t? l?p pin di?n hĩa: di?n c?c hidro chu?n luơn luơn d?t b�n tr�i vơn k?, di?n c?c kim lo?i c?n x�c d?nh th? di?n c?c chu?n d?t b�n ph?i.
- Kim lo?i dĩng vai trị c?c �m ? E0Mn+/M cĩ gi� tr? �m.
- Kim lo?i dĩng vai trị c?c duong ? E0Mn+/M cĩ gi� tr? duong.
III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI
- Dãy thế điện cực chuẩn của kim loại là dãy sắp xếp các kim loại theo thứ tự tăng dần thế điện cực chuẩn.
- Dãy thế điện cực chuẩn ở 250C của 1 số cặp oxi hoá khử (SGK).
- Theo chiều E0Mn+/M tăng:
+ Tính oxi hoá của cation Mn+ càng mạnh.
+ Tính khử của các kim loại M càng yếu.
IV. DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI
1. So s�nh tính oxi hố kh?
Trong dung môi nước: Thế điện cực chuẩn E0Mn+/M càng lớn thì
tính oxi hoá của cation Mn+ càng mạnh
tính khử của kim loại M càng yếu
và ngược lại.
V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN
2. Xác định chiều của phản ứng oxi hoá khử
* Qui tắc anpha ()
Chất oxi hoá yếu
Chất oxi hoá mạnh
V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN
Chất khử mạnh
Chất khử yếu
VD: Hãy cho biết chiều của phản ứng hoá học xảy ra giữa các cặp oxi hoá khử. Giải thích và viết phương trình hoá học.
Cation Ag+ có tính oxi hoá mạnh hơn Cu2+.
Kim loại Ag có tính khử yếu hơn Cu.
Phản ứng xảy ra:
2Ag+ + Cu 2Ag + Cu2+
V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN
Cation Mg2+ có tính oxi hoá yếu hơn H+.
Kim loại Mg có tính khử mạnh hơn H2.
Phản ứng xảy ra:
V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN
3. Xác định suất điện động chuẩn của pin điện hoá
VD1:
V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN
VD2:
Suất điện động chuẩn của pin điện hoá luôn là số dương.
Lưu ý:
V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN
4. Xác định thế điện cực chuẩn của cặp oxi hoá khử
Ví dụ: Tính thế điện cực chuẩn E0 của những cặp oxi hoá -khử sau:
a. E0Cr3+/Cr
b. E0Mn2+/Mn
Cho suất điện động chuẩn của các pin điện hoá: Cr-Ni là +0,51 và của pin Cd-Mn là +0,79.
Cho thế điện cực chuẩn
V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN
ÁP DỤNG
Câu 1: Trong pin điện hóa, sự oxi hóa

chỉ xảy ra ở cực âm.

B. chỉ xảy ra ở cực dương.

C. xảy ra ở cực âm và cực dương.

D. không xảy ra ở cực âm và cực dương .
Zn2+ + Cu2+

B. Zn2+ + Cu

C. Cu2+ + Zn

D. Cu + Zn
Câu 2: Trong pin điện hóa Zn – Cu cặp chất nào sau đây phản ứng được với nhau ?
A.0,66 V.

B. 0,79 V.

C. 0,94 V.

D. 1,09 V.

Biết :
Câu 3: Suất điện động chuẩn của pin điện
hóa Sn – Ag là
BÀI TẬP VỀ NHÀ
- Làm bài 3,4,6,7,8 – trang 122 SGK.
- Ôn lại kiến thức từ đầu chương 5, chuẩn bị bài “Luyện tập: Tính chất của kim loại” .