Lý thuyết thế điện hóa chuẩn

II.10. Thế điện hóa chuẩn (E
0
OX/Kh)


Thế điện hóa chuẩn của cặp oxi hóa khử nào càng lớn về đại số
thì chất oxi hóa đó càng mạnh, chất khử tương ứng càng yếu;
Còn thế điện hóa chuẩn của cặp oxi hóa khử nào càng nhỏ về đại
số thì chất oxi hóa đó càng yếu, chất khử tương ứng càng mạnh.


E
0
Ox1/Kh1 > E
0
Ox2/Kh2  Tính oxi hóa: Ox1 > Ox2
Tính khử: Kh1 < Kh2

Thí dụ:

Thực nghiệm cho biết: E
0
Ag
+
/Ag > E
0
Fe
3+
/Fe
2+

> E
0
Cu
2+
/Cu >
E
0
Fe
2+
/Fe
Do đó, tính oxi hóa: Ag
+
> Fe
3+
> Cu
2+
> Fe
2+

tính khử: Ag < Fe
2+
< Cu < Fe
Sau đây là trị số thế điện hóa chuẩn của một số cặp oxi hóa khử
thường gặp (Người ta xác định được các trị số này là do thiết lập
các pin điện hóa học giữa các cặp oxi hóa khử khác với cặp oxi
hóa khử hiđro . Với điện cực hiđro được chọn làm điện cực chuẩn
và qui ước E02H+/H2 = 0 V)

Cặp oxi hóa/khử
Thế điện hóa
chuẩn
(E
0
Ox/Kh, Volt,
Vôn) (Thế khử
chuẩn)
K
+
/K -2,92
Ca
2+
/Ca -2,87
Na
+
/Na -2,71
Mg
2+
/Mg -2,37
Al
3+
/Al -1,66
Mn
2+
/Mn -1,19
Zn
2+
/Zn -0,76
Cr

3+
/Cr -0,74
Fe
2+
/Fe -0.44
Ni
2+
/Ni -0,26
Sn
2+
/Sn -0,14
Pb
2+
/Pb -0,13
Fe
3+
/Fe -0,04
2H
+
(axit)/H
2
0,00
Cu
2+
/Cu
+
+0,16
Cu
2+
/Cu +0,34

Cu
+
/Cu +0,52
Fe
3+
/Fe
2+
+0,77
Ag
+
/Ag +0,80
Hg
2+
/Hg +0,85
Pt
2+
/Pt +1,20
Au
3+
/Au +1,50
Lưu ý

L.1.
E
0
Ag
+
/Ag > E
0
Fe

3+
/Fe
2+
> E
0
Cu
2+
/Cu > E
0
2H
+
/H
2
> E
0
Fe
2+
/Fe >
E
0
Zn
2+
/Z
(+0,80V) (+0,77V) (+0,34V) (0,00V) (-
0,44V) (-0,76V)
 Tính oxi hóa: Ag
+
> Fe
3+
> Cu

2+
> H
+
> Fe
2+
> Zn
2+

Tính khử : Ag < Fe
2+
< Cu < H
2
< Fe
< Zn

L.2.
Fe + Fe
2+
(dd)
0 +3 +2
Fe + Fe
3+
(dd) 
2Fe
2+

Chất khử Chất oxi hóa Chất khử
/Chất oxi hóa

Phản ứng trên xảy ra được là do:
Tính khử: Fe > Fe
2+

Tính oxi hóa: Fe
3+
> Fe
2+

Fe + FeCl
2

Fe + 2FeCl
3
 3FeCl
2

Fe + Fe
2
(SO
4
)
3
 3FeSO
4


L.3.
Cu + Fe
2+

(dd)
0 +3 +2 +2
Cu + 2Fe
3+
(dd)  Cu
2+
+ 2Fe
2+

Chất khử Chất oxi hóa Chất oxi hóa Chất khử
Phản ứng trên xảy ra được là do:
Tính khử: Cu > Fe
2+

Tính oxi hóa: Fe
3+
> Cu
2+


Thí dụ:

Fe + CuSO
4
 FeSO
4

+ Cu
Cu + FeSO
4

Cu + Fe
2
(SO
4
)
3
 CuSO
4
+ 2FeSO
4

Cu + 2Fe(NO
3
)
3
 Cu(NO
3
)
2
+ 2Fe(NO
3
)
2

Cu + Fe(CH
3
COO)
2

Cu + 2Fe(HCOO)
3
 Cu(HCOO)
2
+ 2Fe(HCOO)
2

L.4.
Ag
+
(dd) + Fe
3+
(dd)
(Dung dịch muối bạc với dung dịch muối sắt (III) không có xảy ra
phản ứng oxi hóa khử, nhưng có thể xảy ra phản ứng trao đổi)

+1 +2 0 +3
Ag
+
(dd) + Fe
2+
(dd)  Ag + Fe
3+

Chất oxi hóa Chất khử Chất khử Chất oxi hóa
Phản ứng trên xảy ra được là do:
Tính khử: Fe
2+
> Ag
Tính oxi hóa: Ag

+
> Fe
3+


Thí dụ:
AgNO
3
+ Fe(NO
3
)
3

AgNO
3
+ Fe(NO
3
)
2
 Ag + Fe(NO
3
)
3

3AgNO
3
+ 3Fe(CH
3
COO)
2

 3Ag + 2Fe(CH
3
COO)
3
+ Fe(NO
3
)
3

AgNO
3
+ Fe(CH
3
COO)
3


Nhưng:
3AgNO
3
+ FeCl
3
 3AgCl  + Fe(NO
3
)
3
(Phản ứng trao đổi)
3CH
3
COOAg + FeBr

3
 3AgBr + Fe(CH
3
COO)
3
(Phản
ứng trao đổi)

L.5.
Fe(dư) + 2Ag
+
(dd)  Fe
2+
+ 2Ag
Fe + 3Ag
+
(dd, dư)  Fe
3+
+ 3Ag
Thí dụ:
Fe + 2Fe
3+
(dd)  3Fe
2+

Ag
+
(dd) + Fe
2+
(dd)  Ag + Fe

3+


Thí dụ:
Fe(dư) + 2AgNO
3
 Fe(NO
3
)
2
+ 2Ag
Fe + 3AgNO
3
(dư)  Fe(NO
3
)
3
+ 3Ag
Fe + 3CH
3
COOAg (dư)  Fe(CH
3
COO)
3
+ 3Ag
Fe(dö) + 2AgClO
3
 Fe(ClO
3
)

2
+ 2Ag