Câu hỏi 2 trang 86 Hóa 12 Kết nối tri thức: Cho pin điện hoá tạo bởi hai cặp oxi hoá – khử ở điều kiện chuẩn: Pb2+/Pb và Zn2+/Zn với thể điện cực chuẩn tương ứng là –0...

Cho pin điện hoá tạo bởi hai cặp oxi hoá – khử ở điều kiện chuẩn: Pb²⁺/Pb và Zn²⁺/Zn với thể điện cực chuẩn tương ứng là –0,126 V và –0,762 V.

a) Xác định anode, cathode của pin điện.

b) Viết quá trình xảy ra ở mỗi điện cực và phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi pin hoạt động.

c) Xác định sức điện động chuẩn của pin.

Phương pháp giải :

Giữa hai cặp oxi hóa - khử, cặp có giá trị thế điện cực chuẩn nhỏ hơn thì dạng khử có tính khử mạnh hơn, còn dạng oxi hóa có tính oxi hóa yếu hơn và ngược lại.

Khi pin điện hoá hoạt động: ở anode (cực âm) xảy ra quá trình oxi hoá; ở cathode (cực dương) xảy ra quá trình khử.

Sức điện động chuẩn của pin điện bằng thế điện cực chuẩn của cực dương (cathode) trừ thế điện cực chuẩn của cực âm (anode): \({\rm{E}}_{{\rm{pin}}}^{\rm{o}} = {\rm{E}}_{{\rm{cathode}}}^{\rm{0}} - {\rm{E}}_{{\rm{anode}}}^{\rm{0}}\)

Lời giải chi tiết:

a) Vì \({\rm{E}}_{Z{n^{2 + }}/Zn}^{\rm{0}} < {\rm{E}}_{P{b^{2 + }}/Pb}^{\rm{0}}\)nên anode của pin là Zn, cathode của pin là Pb.

b) Quá trình oxi hóa xảy ra ở anode: \({\rm{Zn }} \to {\rm{ Z}}{{\rm{n}}^{{\rm{2 + }}}} + {\rm{2e}}\)

Quá trình khử xảy ra ở cathode: \({\rm{P}}{{\rm{b}}^{{\rm{2 + }}}} + {\rm{2e}} \to {\rm{Pb}}\)

Phản ứng hóa học xảy ra trong pin: \({\rm{Zn }} + {\rm{ P}}{{\rm{b}}^{2 + }} \to {\rm{ Z}}{{\rm{n}}^{2 + }} + {\rm{ Pb}}\)

c) \({\rm{E}}_{{\rm{pin}}}^{\rm{o}} = {\rm{E}}_{P{b^{2 + }}/Pb}^{\rm{0}} - {\rm{E}}_{Z{n^{2 + }}/Zn}^{\rm{0}} = - 0,126 - ( - 0,762) = 0,636{\rm{ (V)}}\)