Đại học _Cao đẳng

CÔNG ĐIỆN CỦA PIN VÀ PHƯƠNG TRÌNH NERNST.
1. Công điện của pin.
+ Điện năng do pin san sinh ra nhờ công hữu ích của phản ứng hóa học.Khi có điện lượng từ AB có điện thế V thì công mà hệ đã sản sinh ra là -Q V .
Ví dụ: Một pin 6V tạo dòng điện 1,25A trong 1,5h.Tính điện lượng Q đã qua mạch và công điện w mà pin sản sinh?.
Nếu pin làm việc thuận nghịch nhiệt động học thì công đó hữu ích cực đại(wmax).Tại điều kiện nhiệt độ,áp suất không đổi,biến thiên thế đẳng áp đúng bằng công hữu ích cực đại: G = wmax= wđiện = -Q V
+ Điện tích một mol electron được gọi 1 Faraday (F).
Vậy điện lượng Q gồm n mol electron tức: Q = nF.
G = -Q V = -nF V .
Tại pin có điện động là E:
G = -nFE
1.Công điện của pin
+ Tại điều kiện chuẩn:
Ví dụ2: Cho điện thế tiêu chuẩn của hai cặp phản ứng oxi hóa-khử:Fe3+ (dd) + 1e-  Fe2+ (dd) Eo1 = +0,770V
Fe2+ (dd) + 2e-  Fe0 (r) E02 = -0,409V
a) Định thế tiêu chuẩn phản ứng cặp oxi hóa –khử:
Fe3+ (dd) + 3e-  Fe0 (r) E03 = ?
b) Ở điều kiện tiêu chuẩn phản ứng có xảy ra tự phát hay không?
3Fe2+ (dd)  2Fe3+ (dd) + Fe0 (r )
Như vậy,tại điều kiện tiêu chuẩn ,phản ứng không xảy ra tự phát
G0 = -nFE0
2.Phương trình Nernst
+ Biến thiên năng lượng tự do tiêu chuẩn G0 có liên ệ với Q của phản ứng thuận nghịch.
aA + bB  cC +dD
Ta có : G = G0 + RTlnQ .Suy ra: -nFE = - NFE0 + RTn.
Chia hai –nF vế ta được pt Nersnt : E = E0 – RTlnQ/nF.Chuyển qua logarit thập phân: E = E0 - 2,303RTlgQ/nF.
Phương trình dạng phổ biến: E = E0 - 0,0592lgQ/n
Ví dụ 3 : Tìm điện thế cực của điện cực gồm thanh kẽm nhúng trong dd muối kẽm sunfat có độ ion = 0,1 M.
Ví dụ 4: Tìm sức điện động của pin có sơ đồ:
Sn (r ) ‌ Sn2+ (0,15 M) ‌ ‌ Ag+ (0,17 M) ‌ Ag (r)
3.Hằng số cân bằng của phản ứng oxi hóa –khử.
+ Khi đạt trạng thái cân bằn,biến thiên năng lượng tự do của phản ứng bằng 0.Lúc đó sức điện động của pin E = 0 ,Q = K. ta có:
E = E0 -0,05292 lgK/n  lgK= nF0/0,0592
Ví dụ 4: Tính biến thiên năng lượng do tiêu chuẩn và hằng số cân bằng ở 250C.
Sn (r) + 2Cu2+ (dd)  Sn2+(dd) + 2Cu2+ (dd).
Thank you for your listen