Giải Câu 2 trang 87 SGK Hoá học 12

Lời giải

a) Xác định anode và cathode

So sánh thế điện cực chuẩn của hai cặp:
$$E^{o}_{Pb^{2+}/Pb} = -0{,}126\ \text{V} \;>\; E^{o}_{Zn^{2+}/Zn} = -0{,}762\ \text{V}$$

Cặp có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn (âm hơn) đóng vai trò anode (cực âm, xảy ra sự oxi hoá); cặp có thế điện cực chuẩn lớn hơn đóng vai trò cathode (cực dương, xảy ra sự khử).

- Anode (cực âm): điện cực Zn (cặp $Zn^{2+}/Zn$).
- Cathode (cực dương): điện cực Pb (cặp $Pb^{2+}/Pb$).

b) Quá trình ở mỗi điện cực và phương trình hoá học

- Tại anode (Zn) xảy ra sự oxi hoá:
$$Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e$$

- Tại cathode (Pb) xảy ra sự khử:
$$Pb^{2+} + 2e \rightarrow Pb$$

- Phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi pin hoạt động (cộng hai quá trình):
$$Zn + Pb^{2+} \rightarrow Zn^{2+} + Pb$$

c) Sức điện động chuẩn của pin

$$E^{o}_{pin} = E^{o}_{cathode} - E^{o}_{anode} = E^{o}_{Pb^{2+}/Pb} - E^{o}_{Zn^{2+}/Zn}$$
$$E^{o}_{pin} = -0{,}126 - (-0{,}762) = 0{,}636\ \text{V}$$

Vậy sức điện động chuẩn của pin là $0{,}636\ \text{V}$ (giá trị dương, phù hợp với pin hoạt động tự phát).

Đáp số