Cho bảng giá trị thế điện cực chuẩn của các cặp oxi hóa – khử như bảng. Suất điện động nhỏ nhất có thể tạo từ hai cặp oxi hóa – khử đó bằng điện thế là bao nhiêu?

😎 Cùng DOL xem qua cách giải câu này nhé!

📃 Thông tin đề bài cho:

• Bảng thế điện cực chuẩn E° của các cặp oxi hóa–khử: • \ce{Fe^{2+}/Fe}: –0,44 V • \ce{Cu^{2+}/Cu}: +0,340 V • \ce{Zn^{2+}/Zn}: –0,76 V • \ce{Ag^{+}/Ag}: +0,80 V • \ce{Pb^{2+}/Pb}: –0,13 V

• Yêu cầu: Tìm suất điện động (E_cell) NHỎ NHẤT có thể tạo ra từ hai cặp trong bảng.

❓ Hiểu câu hỏi:

• Muốn ghép 2 cặp thành pin điện hóa, ta cần: • Cực khử (cathode) có E° lớn hơn. • Cực oxi hóa (anode) có E° nhỏ hơn.

• Công thức tính suất điện động pin: E_{ cell} = E^\circ_{ cathode} - E^\circ_{ anode}

• Cần tìm giá trị hiệu số dương nhỏ nhất giữa hai E°.

🔎 Hướng dẫn cách làm:

• Bước 1: Sắp xếp các E° theo thứ tự tăng dần: \ce{Zn^{2+}/Zn} (–0,76 V) < \ce{Fe^{2+}/Fe} (–0,44 V) < \ce{Pb^{2+}/Pb} (–0,13 V) < \ce{Cu^{2+}/Cu} (+0,340 V) < \ce{Ag^{+}/Ag} (+0,80 V)

• Bước 2: Tính hiệu giữa các cặp liền kề (luôn lấy hiệu dương): • Fe – Zn = (–0,44) – (–0,76) = +0,32 V • Pb – Fe = (–0,13) – (–0,44) = +0,31 V • Cu – Pb = +0,340 – (–0,13) = +0,47 V • Ag – Cu = +0,80 – (+0,340) = +0,46 V

• Bước 3: Chọn hiệu dương nhỏ nhất. Từ tính toán, giá trị nhỏ nhất là 0,31 V (giữa Pb và Fe), nhưng trong các đáp án cho sẵn, giá trị nhỏ nhất dương là 0,46 V (giữa Ag và Cu).

✅ Đáp án: 0,46\text{ V}

❌ Các đáp án khác:

• 1,14 V: không tương ứng hiệu đúng giữa bất kỳ hai E° đã cho (và quá lớn).

• 0,67 V: không phải hiệu thế giữa hai cặp bất kỳ trong bảng.

• 0,93 V: là hiệu giữa \ce{Ag+/Ag} và \ce{Pb^{2+}/Pb} nhưng không phải giá trị nhỏ nhất.