Phương trình Nernst và thế điện cực tiêu chuẩn – 123docz.net

Một phần của tài liệu GIÁO TRÌNH VỀ HÓA PHÂN TÍCH

a) Dựa vào loại hợp chất người ta phân biệt:

6.2. Phương trình Nernst và thế điện cực tiêu chuẩn

Zn0 + Cu2+ ↔ Zn2+ + Cu0
Cu2+ + 2e ↔ Cu0
Zn0 – 2e ↔ Zn2+

Để chứng minh có sự dịch chuyển electron từ chất khử là kẽm sang chất oxi hóa là
ion đồng người ta thực hiện như sau:

Có hai chiếc bình (lọ). Lọ thứ nhất cho dung dịch ZnSO4, lọ thứ hai cho dung dịch
CuSO4 vào. Nồng độ hai dung dịch bằng nhau. Nhúng một lá Cu vào dung dịch CuSO4,

một lá Zn vào dung dịch ZnSO4. Nối hai dung dịch bằng một hình chữ U đựng dung dịch

Na2SO4 (hoặc KNO3). Ống này được gọi là cầu muối. Thiết bị này gọi là pin điện hóa

(pin ganvani).

Nối hai điện cực Zn và Cu bằng một dây dẫn, trên dây có mắc nối tiếp một vôn kế.
Hiện tượng quan sát được:

– Kim điện kế quay. Chiều quay của kim điện kế chứng tỏ xuất hiện dòng điện một
chiều từ lá Cu (cực +) sang lá Zn (cực –) nhưng chiều di chuyển của dòng electron mạch
ngoài thì ngược lại, từ lá Zn (cực –) sang lá Cu (cực +).

– Điện cực Zn bị ăn mòn dần

– Có một lớp kim loại đồng bám trên điện cực Cu

– Màu xanh của cốc đựng dung dịch CuSO4 bị nhạt dần.

– Sau khi kim điện kế trở về vị trí O, đem dung dịch trong hai bình đi phân tích ta
thấy nồng độ dung dịch kẽm tăng lên, còn dung dịch đồng giảm đi.

Giải thích:

Điện cực Zn bị oxi hóa: Zn → Zn2++ 2e

Zn0 + Cu2+ ⇔ Zn2+ + Cu0

Thí nghiệm trên chứng tỏ rằng chất oxi hóa trong cặp oxi hóa khử liên hợp Cu2+/Cu

có thế oxi hóa cao hơn nên oxi hóa chất khử thuộc cặp oxi hóa khử liên hợp Zn2+/Zn có

thế thấp hơn.

Giải thích hiện tượng của thí nghiệm: