Bài 1. Cho pin có thể sạc lại được: Nickel-Cadmium (Ni-Cd) , có phản ứng điện cực như sau: Cực âm: Cd+2OH^-arrow Cd(OH)_(2)+2e^- Cực dương: 2NiO(OH)+2H_(2)O+2e^-arrow 2Ni(OH)_(2)+2OH^- a) Hãy viết phương trình phản ứng tổng quát của pin Ni-Cd. b) Tính E của pin ở 25^circ C khi: Nồng độ OH^-=0,1M,E^circ =1,2V

## Bài giải:<br /><br />**a) Phương trình phản ứng tổng quát của pin Ni-Cd:**<br /><br />Để viết phương trình phản ứng tổng quát, ta cộng hai phương trình phản ứng điện cực, đồng thời loại bỏ các chất giống nhau ở hai vế:<br /><br />* Cực âm: $Cd + 2OH^{-} \rightarrow Cd(OH)_2 + 2e^-$<br />* Cực dương: $2NiO(OH) + 2H_2O + 2e^- \rightarrow 2Ni(OH)_2 + 2OH^-$<br /><br />**Phương trình phản ứng tổng quát:**<br /><br />$Cd + 2NiO(OH) + 2H_2O \rightarrow Cd(OH)_2 + 2Ni(OH)_2$<br /><br />**b) Tính E của pin ở 25°C:**<br /><br />Áp dụng phương trình Nernst:<br /><br />$E = E° - \frac{RT}{nF}lnQ$<br /><br />Trong đó:<br /><br />* $E$: Suất điện động của pin<br />* $E°$: Suất điện động chuẩn của pin (1,2V)<br />* $R$: Hằng số khí lý tưởng (8,314 J/mol.K)<br />* $T$: Nhiệt độ Kelvin (25°C = 298K)<br />* $n$: Số electron trao đổi trong phản ứng (2)<br />* $F$: Hằng số Faraday (96485 C/mol)<br />* $Q$: Thương số phản ứng<br /><br />Ta có:<br /><br />* $Q = \frac{[Cd(OH)_2][Ni(OH)_2]^2}{[Cd][NiO(OH)]^2[H_2O]^2}$<br /><br />Do nồng độ $OH^- = 0,1M$, ta có:<br /><br />* $[Cd(OH)_2] = [Ni(OH)_2] = 0,1M$<br />* $[Cd] = [NiO(OH)] = 1M$<br />* $[H_2O] = 55,5M$ (nồng độ nước gần như không đổi)<br /><br />Thay vào phương trình Nernst:<br /><br />$E = 1,2 - \frac{8,314 \times 298}{2 \times 96485}ln\frac{0,1 \times 0,1^2}{1 \times 1^2 \times 55,5^2}$<br /><br />$E \approx 1,24V$<br /><br />**Kết luận:** Suất điện động của pin Ni-Cd ở 25°C khi nồng độ $OH^- = 0,1M$ là khoảng 1,24V.<br />