Tổng qt :Mn++ ne(dạng oxi hóa)M(dạng khử)Cặp oxi hóa- khử: Dạng oxi hóa và dạng khử củacùng một nguyên tố kim loạiký hiệu Mn+/M (chất oxi hoá/ chất khử)TD: cặp oxi hóa khử:Cu2+/CuFe3+/Fe2+Cu2+Fe3++2e⇔ Cu+1e ⇔ Fe2+ II. PIN ĐIỆN HOÁ1. Khái niệm pin điện hóa, suất điện động vàthế điện cực1,10V0,00Ve→Cầu muốiNO3- NH4+ZnSơ đồ pin điện hóa Zn-Cudd ZnSO41M-+Cudd CuSO4dd CuSO41M Hiện tượng quan sát-Kim vơn kế lệch => xuất hiện dòng điện trong pin-Lá Zn bị ăn mòn dần-Có Cu sinh ra bám trên lá Cu-Có sự duy chuyển ion từ cầu muối vào 2 dung dịch Sự xuất hiện dòng điện => chênh lệch điện thếgiữa 2 điện cực=> trên mỗi điện cực xuất hiệnmột thế điện cựcSuất điện động của pin: hiệu điện thế lớn nhấtgiữa 2 điện cực.Epin = E+ - EEpin phụ thuộc:+ Bản chất của kim loại làm điện cực+ Nồng độ của dung dịch muối+ Nhiệt độKhi nồng độ ion kim loại đều bằng 1M (ở 25oC) gọi làsuất điện động chuẩn , kí hiệu EopinEopin = Eo+ -Eo- 2. Cơ chế phát sinh dòng điện trongpin điện hóa.IIe2e-e2e-Zn2+ZnCu2+Cu CỰC DƯƠNGCỰC ÂMĐiện cực đồng(Cu trong dd CuSO4 )anotĐiện cực kẽm(Zn trong raZnSO oxi hóa)(điện cực xảy dd sự )catot(điện cực xảy ra sự khư)4ĐIỆN CỰCCÂN BẰNG trong ddZnCu2+ + 2e → Cu→ Zn2+ + 2eKhi nối hai điện cực với nhau bằng dây dẫn điện , vì có sự chênh lệch điện thế, e di chuyển từ Zn sang Cu tạo nên dòng điệnNGUN NHÂN SỰDI CHUYỂN e0,00V1,10Ve→ÚA TRÌNH OXI HĨA KHỬ TRÊN BỀ MẶT ĐIỆN CỰCZn →Zn2+ + 2eIon phân tán vào dd, electron ở lại trên bản kim loại làm bản kim loại tíchđiện âm và có thế âmCu2+ + 2e→CuIon lấy electron và ↓ , bảnkimCầu tích điện dương vàloại muốiNO3có thế dương K+ZnZn bị oxi hóa tan dần thành Zn2+ đi vào dd , nồng độ Zn2+ tăngIon NO3- từ cầu muối di chuyển vào dd ZnSO4 làm dd muối ln trung hòa điệnCuIon Cu2+ bị khử thành Cu bám trên lá đồng, nồng độ Cu2+ giảmIon NH4 + từ cầu muối di chuyển vào dd CuSO4 làm dd muối ln trung hòa điệnSỰ THAY ĐỔI TRONGDDdd ZnSO4dd CuSO4Sơ đồ pin điện hóa Zn-Cu Show 
Các nguyên tố kim loại được sắp xếp theo một thứ tự có quy luật theo thứ tự các kim loại có tính oxi hóa và tính khử, cách sắp xếp này gọi là dãy điện hóa kim loại. Vậy khái niệm dãy điện hóa kim loại là gì? Những đặc điểm và ý nghĩa sẽ được thuvienhoidap.net giải thích chi tiết trong bài viết này. Định nghĩa dãy điện hóa của kim loại là gì?Dãy điện hóa kim loại hay còn gọi là dãy hoạt động hóa học của kim loại là danh sách các kim loại được liệt kê theo thứ tự giảm dần khả năng phản ứng hoặc theo thứ tự giảm dần tính dễ oxi hóa. Các kim loại ở đầu dãy điện hóa như kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ, phản ứng mạnh hơn hoặc dễ bị oxi hóa hơn các kim loại ở cuối dãy như kim loại vàng, bạc. Về cơ bản, điều này có nghĩa là chúng có thể phản ứng dễ dàng hơn để tạo thành các hợp chất. Những kim loại ở đầu dãy hoạt động được gọi là kim loại hoạt động mạnh và kim loại ở cuối dãy gọi là kim loại hoạt động yếu. Danh sách dãy điện hóa kim loạiNgười ta đã so sánh tính chất của nhiều cặp oxi hóa khử và sắp xếp thành dãy điện hóa của kim loại theo thứ tự sau: Bảng dãy điện hóa kim loại dựa theo tính oxi hóa tăng dần K+ -> Na+ -> Mg2+ -> Al3+ -> Zn2+ -> Fe2+ -> Ni2+ -> Sb2+ -> Pb2+ -> H+ -> Cu2+ -> Ag+ -> Au3+ Có nghĩa là nguyên tố Kali (K+) là kim loại có tính oxi hóa thấp nhất và nguyên tố Vàng (Au3+) là kim loại có tính oxi hóa mạnh nhất. Bảng dãy điện hóa kim loại sắp xếp theo tính khử giảm dần K -> Na -> Mg -> Al -> Zn -> Fe -> Ni -> Sn -> Pb -> H2 -> Cu -> Ag -> Au Kim loại nào có tính khử càng mạnh thì là kim loại hoạt động mạnh và ngược lại kim loại có tính oxi hóa càng mạnh thì là kim loại hoạt động yếu. Kim loại Kali (K) là kim loại hoạt động mạnh nhất và kim loại Vàng (Au) là kim loại hoạt động yếu nhất. Thường thì chúng ta sẽ dựa vào vị trí của nguyên tố Hidro(H2) để so sánh kim loại hoạt động mạnh hay yếu. Nếu Kim loại nào đứng trước nguyên tố H2 thường là các kim loại hoạt động mạnh. Kim loại đứng sau nguyên tố H2 là kim loại hoạt động yếu. Kim loại đứng trước kim loại đứng sau trong dãy điện hóa có thể khử kim loại đứng sau đó thành kim loại tự do. Một vài đặc điểm về dãy điện hóa kim loại
Ý nghĩa của dãy điện hóa kim loại là gì?Dãy điện hóa kim loại cho phép dự đoán chiều của phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa – khử theo quy tắc α. Phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa – khử sẽ xảy ra theo chiều chất oxi hóa mạnh hơn sẽ oxi hóa chất khử mạnh hơn và sinh ra chất oxi hóa yếu hơn và chất khử yếu hơn. Ví dụ: Phản ứng giữa 2 cặp Fe2+/Fe và Cu2+/Cu xảy ra theo chiều ion Cu2+ oxi hóa Fe tạo ra ion Fe2+ và Cu. Lưu ý: Dạng oxi hóa và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa – khử của kim loại. Ứng dụng của dãy điện hóa kim loạia – Xác định được khả năng phản ứng của kim loại
Ví dụ 1: Kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ có tính khử cao vì vậy đây là những kim loại hoạt động mạnh nhất. Chúng phản ứng với nước và tạo ra hydro. Những chất này dễ dàng hòa tan trong axit tạo thành muối tương ứng và kết hợp với những chất nhận electron. Ví dụ 2: Các kim loại như Fe, Pb, Sn, Ni, Co, … nằm trong dãy đồng đẳng không phản ứng với nước ở nhiệt độ thường nhưng phản ứng với hơi nước ( nước ở nhiệt độ cao) để tạo ra hidro. Ví dụ 3: Các kim loại như Cu, Ag và Au nằm sau hiđro thì phản ứng kém hơn và không tác dụng với nước được. b – Xác định được tính điện dương của kim loạiTính chất điện dương còn phụ thuộc vào khuynh hướng mất điện tử của kim loại đó. Giống như khả năng phản ứng, tính chất điện động của kim loại giảm dần từ trên xuống dưới trong dãy điện hóa. Trên cơ sở giá trị khử của kim loại, chúng ta có thể chia thành 3 nhóm gồm:
c – Tính oxi hóa của phi kim loạiBản chất oxi hóa phụ thuộc vào khuynh hướng nhận electron hoặc cho electron. Giá trị của thế khử càng cao, xu hướng nhận electron càng cao. Như vậy, tính chất oxi hóa tăng dần từ trên xuống trong dãy điện hóa. Độ mạnh của chất oxi hóa tăng khi giá trị của thế khử ngày càng dương. d – Tính bền nhiệt của oxit kim loạiĐộ bền nhiệt của oxit kim loại phụ thuộc vào bản chất điện dương của nó. Khi độ nhạy điện giảm dần từ trên xuống, độ bền nhiệt của oxit cũng giảm dần từ trên xuống dưới. Oxit của kim loại có thế khử dương cao không bền với nhiệt. Các kim loại đứng sau kim loại đồng tạo thành các oxit không ổn định, tức là chúng bị phân hủy khi đun nóng. Kết luận: Đây là đáp án dãy điện hóa của kim loại là gì? chi tiết và đầy đủ nhất. |
