Đề bài
Cho các giá trị thế điện cực chuẩn trong một loại pin cúc áo được sử dụng rộng rãi trong đồng hồ và các thiết bị như sau:
$ZnO_{2}^{2 -} + 2H_{2}O + 2e\,\overset{}{\rightleftharpoons}Zn + 4OH^{-}$ $E^{o} = - 1,216V$
$Ag_{2}O + H_{2}O + 2e\,\overset{}{\rightleftharpoons}2Ag + 2OH^{-}\,$ $E^{o} = + 0,342V$
Một viên pin có chứa 0,4875 gam zinc và có khả năng chạy được cho đến khi 80% lượng zinc được tiêu thụ ở cường độ dòng điện 0,03 mA.
Phương pháp giải
Viết các phản ứng xảy ra ở các điện cực.
Áp dung công thức Faraday: ${{n}_{e}}=\frac{It}{F}$
Lời giải chi tiết
(1) Sai, bán phản ứng xảy ra ở cực âm (anode) là: $Zn+4O{{H}^{-}}\to Zn{{O}_{2}}^{2-}+2{{H}_{2}}O+2e$
(2) Đúng,
Cực âm của pin: Bán phản ứng $Zn+4O{{H}^{-}}\to Zn{{O}_{2}}^{2-}+2{{H}_{2}}O+2e$,
Cực dương của pin: Bán phản ứng $Ag_{2}O + H_{2}O + 2e^- \rightleftharpoons 2Ag + 2OH^-$ với $E^{o} = +0,342\, \text{V}$.
Tổng hợp hai bán phản ứng: $Zn + Ag_{2}O + 2OH^- \rightarrow ZnO_{2}^{2-} + 2Ag + H_{2}O$
(3) Đúng: $mA{{g}_{2}}O=\frac{0,4875.80%.232}{65}=1,392gam$
(4) Sai, ${{n}_{Zn}}=\frac{0,4875.80%}{65}=0,006$;
${{n}_{e}}=\frac{It}{F}$
$t=\frac{{{n}_{e}}.F}{I}=\frac{0,006.2.96500}{{{3.10}^{^{-}5}}}=386000005s=447$