Giải Câu hỏi 5 trang 73 SGK Hoá học 12

Lời giải

Giá trị thế điện cực chuẩn (Bảng 15.1):

$E^{o}_{Zn^{2+}/Zn} = -0,763\ V$; $E^{o}_{Fe^{2+}/Fe} = -0,440\ V$; $E^{o}_{Ni^{2+}/Ni} = -0,257\ V$; $E^{o}_{2H^{+}/H_2} = 0,000\ V$; $E^{o}_{Cu^{2+}/Cu} = +0,340\ V$; $E^{o}_{Au^{3+}/Au} = +1,520\ V$.

Quy tắc: Dạng oxi hoá (cation) của cặp có thế điện cực chuẩn lớn hơn sẽ oxi hoá dạng khử (kim loại) của cặp có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn.

a) Cặp $Ni^{2+}/Ni$ ($-0,257\ V$) và $2H^{+}/H_2$ ($0,000\ V$).

Vì $E^{o}_{2H^{+}/H_2} = 0,000\ V > E^{o}_{Ni^{2+}/Ni} = -0,257\ V$ nên $H^{+}$ oxi hoá $Ni$:

$$Ni + 2H^{+} \rightarrow Ni^{2+} + H_2\uparrow$$

b) Cặp $Fe^{2+}/Fe$ ($-0,440\ V$) và $Cu^{2+}/Cu$ ($+0,340\ V$).

Vì $E^{o}_{Cu^{2+}/Cu} = +0,340\ V > E^{o}_{Fe^{2+}/Fe} = -0,440\ V$ nên $Cu^{2+}$ oxi hoá $Fe$:

$$Fe + Cu^{2+} \rightarrow Fe^{2+} + Cu$$

c) Cặp $Zn^{2+}/Zn$ ($-0,763\ V$) và $Au^{3+}/Au$ ($+1,520\ V$).

Vì $E^{o}_{Au^{3+}/Au} = +1,520\ V > E^{o}_{Zn^{2+}/Zn} = -0,763\ V$ nên $Au^{3+}$ oxi hoá $Zn$. Cân bằng số electron trao đổi ($Zn$ nhường 2e, $Au^{3+}$ nhận 3e, bội chung là 6):

$$3Zn + 2Au^{3+} \rightarrow 3Zn^{2+} + 2Au$$

Đáp số