Bài giảng Hóa học - Bài 20: Dãy điện hoá của kim loại (tiết 2)

 Chµo mõng quý thÇy c« vÒ dù giêGV:NGUYỄN HỮU CƯỜNG - Tr­êng THPT NguyÔn Trung Ng¹n Kiểm tra bài cũ: Cho biết:Thế nào là suất điện động của pin điện hoá? Các quá trình xảy ra ở các điện cực?-------------------------------------------------------------------------- Suất điện động của pin điện hoá là hiệu điện thế lớn nhất giữa hai điện cực điện cực ( Epin = E+ - E-). Ở cực âm ( anot): Xảy ra quá trình oxi hoá Ở cực dương ( catot): Xảy ra quá trình khử.I. KHÁI NIỆM VỀ CẶP OXI HÓA - KHỬ CỦA KIM LOẠIII. PIN ĐIỆN HÓAIII. THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠIIV. DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CUẢ KIM LOẠIBµI 20: d·Y §IÖN HO¸ CñA KIM LO¹I ( TIẾT 2)GV:NGUYỄN HỮU CƯỜNG - Tr­êng THPT NguyÔn Trung Ng¹nV. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨNIII- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI1- Điện cực hiđro chuẩn Cấu tạo ( SGK):  Qui ước: : ở mọi nhiệt độ2. Thế điện cực chuẩn của kim loại - Điện cực chuẩn: điện cực kim loại mà nồng độ ion kim loại trong dung dịch = 1M. III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI- Thế điện cực chuẩn của kim loại được chấp nhận bằng suất điện động của pin tạo bởi điện cực hiđro chuẩn và điện cực chuẩn của kim loại. * Phản ứng ở các điện cực. Cực âm (anot): Zn Zn2+ + 2e . Cực dương (catot): 2H+ + 2e H2 * Phản ứng oxi hóa–khử xảy ra trong pin điện hóa: Zn + 2H+ Zn2+ + H2 III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠIVD1: Xác định thế điện cực chuẩn của cặp Zn2+/ Zn. Cho biết dòng điện có chiều đi từ điện cực chuẩn hiđro sang điện cực chuẩn kẽm và E0Pin = 0,76. -----------------------------------------------------------------Cho biết các quá trình xảy ra ở các điện cực, viết pư xảy ra trong pin điện hoá và xác định E0Zn2+/ Zn = ?.* Xác định thế điện cực chuẩn của cặp Zn2+/ Zn E0pin = E0(+) - E0(-) = E0H2/2H+ - E0Zn2+/ZnE0Zn2+/Zn = E0H2/2H+ - E0pin = 0 – 0,76 = - 0,76 V Vậy E0Zn2+/Zn = -0,76V.III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠIVD2: Xác định thế điện cực chuẩn của cặp Ag+/Ag. Cho biết dòng điện có chiều đi từ điện cực bạc sang điện cực chuẩn hiđro và E0Pin = 0,80V. -------------------------------------------------------- * Cực âm (anot): H2 2H+ + 2e * Cực dương (catot): 2Ag+ +2e 2Ag * Phản ứng oxi hóa – khử xảy ra trong pin điện hóa: III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI 2Ag+ + H2 2Ag + 2H+ Cho biết các quá trình xảy ra ở các điện cực, viết pư xảy ra trong pin điện hoá và xác định E0Ag+/ Ag = ?.* Xác định thế điện cực chuẩn của cặp Ag+/ Ag E0pin = E0(+) - E0(-) = E0Ag+/Ag - E0H2/2H+ E0Ag+/Ag = E0H2/2H+ + E0pin = 0 + 0,80 = +0,80 V E0Ag+/Ag = +0,80VIII- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI* Lưu ý: - Trình tự lắp pin điện hóa: điện cực hiđro chuẩn luôn luôn đặt bên trái vôn kế, điện cực kim loại cần xác định thế điện cực chuẩn đặt bên phải. - Kim loại đóng vai trò cực âm  E0Mn+/ M 0 . 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:IV. DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠIK+/KNa+/NaMg2+/MgAl3+/AlZn2+/ZnFe2+/FeNi2+/NiSn2+/SnPb2+/Pb2H+/H2Cu2+/CuFe3+/Fe2+Ag+/AgAu3+/Au -2,93 -2,71 -2,37 -0,76 -1,66 -0,26 -0,14 -0,13 +0,340,00 +0,77 +0,80 +1,5 -0,44Tính oxi hoá của ion kim loại tăng, tính khử của kim loại giảm dầnThế điện cực chuẩn tăng dầnV. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI1. So sánh tính oxi hoá - khử So sánh tính oxi hoá - khử của hai cặp oxi hoá - khử sau: K+/K và Ag+/Ag ? Vậy: - Tính khử của K > Ag - Tính oxi hoá của Ag+ > K+. Từ kết quả đó rút ra nhận xét gì ?V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI1. So sánh tính oxi hoá - khử Trong dung môi nước: * Thế điện cực chuẩn của kim loại E0Mn+/M càng lớn thì: - tính oxi hoá của cation Mn+ càng mạnh- tính khử của kim loại M càng yếu * Thế điện cực chuẩn E0Mn+/M càng nhỏ thì tính oxi hoá của cation Mn+ càng yếu tính khử của kim loại M càng mạnh V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI2. Xác định chiều của phản ứng oxi hoá khử VD 1: So sánh tính oxi hoá - khử của hai cặp oxi hoá - khử Fe2+/Fe và Cu2+/Cu và cho biết chiều của phản ứng xảy ra giữa hai cặp oxi hoá khử trên ? ----------------------------------------------------------------------------------------V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI- Tính khử của Fe > Cu. - Tính oxi hoá của Fe2+ < Cu2+ Thế điện cực chuẩn của Fe2+/Fe < Cu2+/Cu Phản ứng oxi hoá khử xảy ra theo chiều: Fe + Cu2+ Fe2+ + CuChú ý: - Chiều của pư oxi hoá -khử được xác định theo quy tắc anpha: - Để viết đúng chiều của pư oxi hoá - khử, ta viết cặp oxi hoá khử có thế điện cự chuẩn nhỏ ở bên trái, cặp oxi hoá khử có thế điện cự chuẩn lớn ở bên phải. Fe2+ Fe Cu2+ Cu V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI2. Xác định chiều của phản ứng oxi hoá khửa, Kim loại của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn khử được cation kim loại của cặp oxi hoá -khử có thế điện cực chuẩn lớn hơn, hay cation kim loại của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn lớn có thể oxi hoá được kim loại của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI2. Xác định chiều của phản ứng oxi hoá khửVD 2: E0Fe2+/Fe = -0,44V và E02H+/H2 = 0,00V cho biết chiều của phản ứng xảy ra giữa hai cặp oxi hoá khử trên ? ----------------------------------------------------------------------------------------Fe2+ Fe 2H+ H2 Theo quy tắc anphaPhản ứng xảy ra theo chiều: Fe + 2H+ Fe2+ + H2V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠIa, Kim loại của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn khử được cation kim loại của cặp oxi hoá -khử có thế điện cực chuẩn lớn hơn, hay cation kim loại của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn lớn có thể oxi hoá được kim loại của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn.2. Xác định chiều của phản ứng oxi hoá khửb, Kim loại trong cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn âm khử được ion H+ trong dung dịch axit hay ion H+ trong cặp 2H+/H2 có thể oxi hoá được kim loại trong cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn âm.V. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI3. Xác định suất điện động chuẩn của pin điện hoá Suất điện động chuẩn của pin điện hoá được xác định như thế nào?E0pin = E0(+) - E0(-) Đối với pin điện hoá được cấu tạo bằng hai cặp oxi hoá - khử của hai kim loại khác nhau thì dấu của các điện cực xác định như thế nào? Kim loại có tính khử mạnh hơn là cực âm, kim loại có tính khử yếu là cực dương.VD 1: Xác định suất điện động chuẩn của pin điện hoá: Fe–Cu ? E0pin = E0Cu2+/Cu – E0Fe2+/Fe = 0,34 - (- 0,44) = 0,78 VVD 2: Xác định suất điện động chuẩn của pin điện hoá: Al-Ni ? E0pin = E0Ni2+/Ni – E0Al3+/Al = - 0,26 - (- 1,66) = 1,40 VV. Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI4. Xác định thế điện cực chuẩn của cặp oxi hoá khửVD: Tính E0Ni2+/Ni = ? Biết E0pin(Ni-Cu) = 0,60V và E0Cu2+/Cu = +0,34V. Ta có: E0pin(Ni-Cu) = E0Cu2+/Cu - E0Ni2+/Ni E0Ni2+/Ni = E0Cu2+/Cu - E0pin = +0,34 - 0,60 = -0,26V Vậy có thể xác định được thế điện cực chuẩn của cặp oxi hoá - khử khi biết suất điện động chuẩn của pin điện hoá và thế điện cực chuẩn của cặp oxi hoá khử còn lại. Hướng dẫn làm bài tập SGK.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 .Câu 5: Suất điện động chuẩn của pin điện hóa Sn – Ag là: Hướng dẫn làm bài tập SGK.A.0,66 V. B. 0,79 V. C. 0,94 V. D. 1,09 V. Biết : Hướng dẫn làm bài tập SGK.Bài 8: 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 XIN CHÂN THANH CÁM ƠN!