Câu hỏi

5.26. Cho các bán phản ứng sau: Al^3++3earrow Al Fe^2++2earrow Fe E_(Al^3+/Al)^0=-1,66V Sức điện động của pin Al-Fe là bao nhiêu?
Giải pháp
4.2(156 phiếu bầu)

Thắng Hảingười xuất sắc · Hướng dẫn 8 năm
Trả lời
Để tính sức điện động của pin Al-Fe, ta cần sử dụng phương trình Nernst và các thế điện cực chuẩn đã cho.<br /><br />**1. Xác định phản ứng xảy ra trong pin:**<br /><br />Pin Al-Fe sẽ bao gồm phản ứng oxy hóa khử giữa Al và Fe. Al có thế điện cực chuẩn thấp hơn Fe, do đó Al sẽ bị oxy hóa và Fe<sup>2+</sup> sẽ bị khử. Phản ứng tổng quát là:<br /><br />2Al(s) + 3Fe<sup>2+</sup>(aq) → 2Al<sup>3+</sup>(aq) + 3Fe(s)<br /><br />**2. Tính sức điện động chuẩn (E<sup>0</sup>) của pin:**<br /><br />Sức điện động chuẩn của pin được tính bằng hiệu giữa thế điện cực chuẩn của chất bị khử (cathode) và thế điện cực chuẩn của chất bị oxy hóa (anode):<br /><br />E<sup>0</sup><sub>pin</sub> = E<sup>0</sup><sub>cathode</sub> - E<sup>0</sup><sub>anode</sub><br /><br />Trong trường hợp này:<br /><br />* Cathode (quá trình khử): Fe<sup>2+</sup> + 2e → Fe (E<sup>0</sup><sub>Fe<sup>2+</sup>/Fe</sub> cần được tra cứu trong bảng thế điện cực chuẩn. Giá trị này thường nằm trong khoảng -0.44V)<br />* Anode (quá trình oxy hóa): Al → Al<sup>3+</sup> + 3e (E<sup>0</sup><sub>Al<sup>3+</sup>/Al</sub> = -1.66V)<br /><br />Do đó: E<sup>0</sup><sub>pin</sub> = E<sup>0</sup><sub>Fe<sup>2+</sup>/Fe</sub> - E<sup>0</sup><sub>Al<sup>3+</sup>/Al</sub> = -0.44V - (-1.66V) = 1.22V<br /><br />**3. Lưu ý về điều kiện chuẩn:**<br /><br />Giá trị E<sup>0</sup><sub>pin</sub> = 1.22V chỉ đúng trong điều kiện chuẩn (nồng độ các ion là 1M, áp suất khí là 1 atm, nhiệt độ là 25<sup>o</sup>C). Nếu điều kiện không chuẩn, cần sử dụng phương trình Nernst để tính sức điện động của pin. Tuy nhiên, đề bài chỉ cung cấp thế điện cực chuẩn, nên ta chỉ tính được sức điện động chuẩn.<br /><br /><br />**Kết luận:**<br /><br />Sức điện động chuẩn của pin Al-Fe là **khoảng 1.22V**. (Lưu ý: Giá trị chính xác của E<sup>0</sup><sub>Fe<sup>2+</sup>/Fe</sub> có thể thay đổi nhẹ tùy theo nguồn tham khảo).<br />