TƯỜNG TRÌNH THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH HÓA LÍ 2 THIẾT LẬP PIN GALVANI VÀ XÁC ĐỊNH SỨC ĐIỆN ĐỘNG CỦA PIN

TƯỜNG TRÌNH THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH HĨA LÍ 2
Họ tên sinh viên: Nguyễn Thu Ánh

MSSV: 4501106003

Ngày: 25/12/2021

Mã lớp: CHEM142007

BÀI 6: THIẾT LẬP PIN GALVANI VÀ XÁC
ĐỊNH SỨC ĐIỆN ĐỘNG CỦA PIN
I. MỤC ĐÍCH
- Thành lập một số pin galvani và xác định giá trị của sức điện động pin.
II. CÁCH TIẾN HÀNH
Thí nghiệm 1: Thiết lập pin Galvani đơn giản, xác định sức điện động của pin
- Chuẩn bị hai cốc mỗi cốc chưa 50 mL dung dịch CuSO4 0,1M và 50 mL dung
dịch Zn(NO3)2 0,1M.
- Đánh nhám hai tấm kim loại Zn và Cu và rửa lại bằng nước cất. Chuẩn bị máy
đo điện thế lắp các dây dẫn (Chú ý: lắp đúng cực, Zn cực âm, Cu cực dương).
- Sau đó, lắp cầu muối vào hai dung dịch đã chuẩn bị. Bắt đầu đo giá trị điện thế
bằng cách đưa các tấm kim loại đã được lắp với dây dẫn cho vào đúng dung
dịch của muối của kim loại đó. Thực hiện đo 2 lần.
Thí nghiệm 2: Xác định chiều hướng xảy ra của phản ứng pin (thay điện cực
Zn bằng Ni)
- Thay điện cực Zn bằng Ni với dung dịch muối tương ứng
- Lặp lại thí nghiệm tương tự thí nghiệm 1 và viết phản ứng pin
Thí nghiệm 3: Xây dựng phương trình Nernst
- Chuẩn bị các dung dịch CuSO4 ở các nồng độ 10-2 M, 10-3 M, 10-4 M từ dung
dịch CuSO4 0,1 M. Lặp lại thí nghiệm tương tự thí nghiệm 1.
- Dựng đồ thị phụ thuộc giữa E và lgaCu2+ , xác định nồng độ x của dung dịch Cu2+
Thí nghiệm 4: Thiết kế pin trái cây Cu-Zn

- Chuẩn bị hai điện cực Cu và Zn đã đánh nhám sạch sau đó lắp vào lấy dẫy nối
vào máy đo hiệu điện thế.
- Cắm hai điện cực vào trái chanh sau đó Thực hiện phép đo 2 lần.


III. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Các thí nghiệm được thực hiện ở 27℃
Thí nghiệm 1:
Cu – Zn
(Cu2+ 0,1 M

E (V)

Zn2+ 0,1 M)
Lần 1

1,095

Lần 2

1,096

Trung bình

1,096

Thí nghiệm 2:
Sơ đồ pin: Ni (r) | Ni2+(dd) || Cu2+(dd) | Cu (r)
Anode: Ni2+(dd) + 2e- ⇌ Ni (r) (q trình oxy hóa)
Cathode: Cu2+(dd) + 2e- ⇌ Cu (r) (quá trình khử)

Phản ứng pin: Ni (r) + Cu2+(dd) ⇌ Ni2+(dd) + Cu
Thí nghiệm 3: Điện cực Cu2+/Cu và Zn2+/Zn. Dung dịch muối: CuSO4, ZnSO4
Nồng độ dung
dịch Cu2+
(M)
1,0.10-4

E (V)
Lần 1
Lần 2
Trung bình

1,0.10-3

Lần 1
Lần 2
Trung bình

1,0.10-2

Lần 1
Lần 2
Trung bình

1,0.10-1 (TN1)

Lần 1
Lần 2
Trung bình

1,024
1,022
1,023
1,055
1,057
1,056
1,080
1,078
1,079
1,095
1,096
1,096


- Dựng đồ thị phụ thuộc giữa E và lgaCu2+ với các giá trị điện thế:
Ta xem  ≃ 1 (bỏ qua hệ số hoạt độ), nên lg aCu2+ ≃ lg CM Cu2+
CM Cu2+ (M)

1,0.10-4

1,0.10-3

1,0.10-2

1,0.10-1

lg aCu2+

-4

-3

-2

-1

E (V)

1,023

1,056

1,079

1,096

1.11
1.10
1.09
1.08
1.07
1.06
1.05
1.04
1.03
1.02
1.01

E (V)

1.096
1.079
1.056
y = 0.0242x + 1.124
R² = 0.9783
1.023

lgaCu2+
-5

-4

-3

-2

-1

0

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa E và lgaCu2+
- Xác định nồng độ x của dung dịch Cu2+:
Từ đồ thị, ta xác định được nồng độ bất kì của dung dịch Cu2+ của pin trên bằng
cách đo sức điện động của nó.
- Phường trình sự phụ thuộc của E và lgaCu2+
y = 0,0242x + 1,124
Với y là E và x là nồng độ của dung dịch Cu2+
Giả sử ta đo được sức điện động là 1,090 V sẽ ứng với lgaCu2+ = -1,3439
=> nồng độ của dung dịch Cu2+ là 0,0453 M

Thí nghiệm 4:
* Dự đốn:
- Pin trái cây (trái chanh) được thiết kế ở thí nghiệm 4 là pin có 2 điện cực:
điện cực Kẽm (anode) và điện cực Đồng (cathode). Loại pin này có 2 điện cực
cùng nhúng chung chất điện li có trong trái chanh. Sau khi thiết lập pin, ta tiến
hành đo suất điện động của pin.
- So sánh với thí nghiệm 1 (cùng sử dụng 2 điện cực Zn và Cu), em dự đoán
suất điện động của pin trái cây sẽ nhỏ hơn so với suất điện động của pin sử
dụng 2 chất điện li khác nhau. Nguyên nhân có thể do sự di chuyển các ion
kim loại trong trái chanh yếu hơn so với trong dung dịch chất điện li ở thí
nghiệm 1, ảnh hưởng đến sự trao đổi điện tích diễn trên bề mặt điện cực.
IV. TRẢ LỜI CÂU HỎI
1. Pin Galvani là gì?
Pin galvani là một hệ điện hóa sinh ra dịng điện nhờ phản ứng oxi hoá - khử
tự phát xảy ra trong đó (hố năng biến thành điện năng). Khi đó phản ứng hố
học trong tế bào có ∆G < 0 và E > 0.
2. Vai trò của cầu muối trong pin?
Vai trò của cầu muối:
- Giúp loại bỏ thế tiếp xúc lỏng do độ linh động của các ion qua màng ngăn
khác nhau.
- Nối hai ngăn điện cực với nhau.
- Cân bằng điện tích giữa 2 dung dịch chất điện li bên cathode và anode khi
pin hoạt động.
3. Nguyên tắc xác định sức điện động của pin?
Nguyên tắc xác định sức điện động của pin là phải có 2 kim loại khác nhau
bản chất hóa học đóng vai trị là anode và cathode của pin.
Kim loại ở cathode và kim loại anode được nhúng vào dung dịch muối của
chúng, kim loại ở cathode phải có tính oxi hóa mạnh hơn kim loại anode và
dung dịch ở cathode, anode phải được tiếp xúc với nhau qua cầu muối hay

màng bán thấm.
Ta có: ΔG = ΔG0 + RTlnQ, với Q là tỷ số của phản ứng, bằng tích hoạt độ
các chất tham gia vào phản ứng pin với hệ số mũ tương ứng


E0 gọi là sức điện động chuẩn của pin
phương trình Nernst

Trên bề mặt giới hạn pha chất dẫn điện loại 1 và loại 2 của điện cực xảy ra
phản ứng oxi hóa khử dạng: