Giải Bài 7 trang 94 SGK Hoá học 12

Lời giải

Nhận xét chung: Một kim loại M chỉ đẩy được khí $H_2$ ra khỏi dung dịch acid khi phản ứng

$$M + 2H^+ \rightarrow M^{n+} + H_2\uparrow$$

xảy ra được, tức là sức điện động chuẩn của pin tạo bởi hai cặp oxi hoá – khử phải dương:

$$E^{o}_{pin} = E^{o}_{(2H^+/H_2)} - E^{o}_{(M^{n+}/M)} > 0.$$

Vì quy ước $E^{o}_{(2H^+/H_2)} = 0,00\ \text{V}$ nên điều kiện trên trở thành:

$$E^{o}_{(M^{n+}/M)} < 0.$$

Nghĩa là chỉ những kim loại có thế điện cực chuẩn âm (đứng trước cặp $2H^+/H_2$ trong dãy điện hoá) mới đẩy được $H_2$ ra khỏi dung dịch acid HCl, $H_2SO_4$ loãng.

Áp dụng cho các kim loại từ Cu đến Au: Các kim loại này đứng sau cặp $2H^+/H_2$ trong dãy điện hoá, có thế điện cực chuẩn dương, lớn hơn $0,00\ \text{V}$, ví dụ:

$$E^{o}_{(Cu^{2+}/Cu)} = +0,34\ \text{V}; \quad E^{o}_{(Ag^+/Ag)} = +0,80\ \text{V}; \quad E^{o}_{(Au^{3+}/Au)} = +1,50\ \text{V}.$$

Khi đó:

$$E^{o}_{pin} = E^{o}_{(2H^+/H_2)} - E^{o}_{(M^{n+}/M)} = 0 - (\text{số dương}) < 0.$$

Vì $E^{o}_{pin} < 0$ nên phản ứng $M + 2H^+ \rightarrow M^{n+} + H_2$ không tự xảy ra. Do đó các kim loại từ Cu đến Au không khử được ion $H^+$ thành $H_2$, nghĩa là không đẩy được khí $H_2$ ra khỏi dung dịch các acid HCl, $H_2SO_4$ loãng.

Đáp số