I. Khái niệm về cặp oxi hoá khử
-Chất oxi hoá và chất khử của cùng 1 nguyên tố tạo nên cặp
oxi hoá-khử. Cặp oxi hoá khử của các kim loại trên được viết
như sau :
Fe2+/Fe ; Cu2+/Cu ; Ag+/Ag.
Tổng quát: Mn+/M

II. Pin điện hoá
1. Khái niệm về pin điện hóa, suất điện động và thế điện cực:
* Điện cực Zn (cực âm) là nguồn cung cấp e, Zn bị oxi hoá thành Zn2+ tan vào dung dịch:
Zn ==> Zn2+ + 2e
* Điện cực Cu (cực dương) các e đến cực Cu, ở đây các ion Cu2+ bị khử thành kim loại Cu bám trên bề mặt lá đồng.
Cu2+ + 2e ==> Cu
2. Cơ chế phát sinh dũng điện:
* Cầu muối trái: Cation NH4+ ( hoặc K+) di chuyển sang cốc đựng dung dịch CuSO4
* Cầu muối phải: các cation NO3– di chuyển sang cốc đựng dung
dịch ZnSO4. Sự di chuyển của các ion này làm cho các dung dịch muối luôn
trung hoà điện.
* Phương trình ion rút gọn biểu diễn quá trình oxi hoá-khử xảy ra trên bề mặt các điện cực của pin điện hoá:
Cu2+ + Zn ==> Cu + Zn2+
Oxh Kh Kh. yếu Oxh yếu
3.Nhận xét
– Có sự biến đổi nồng độ các ion Cu2+ và Zn2+ trong quá trình hoạt động của pin. Cu2+ giảm, Zn2+ tăng
– Năng lượng của phản ứng oxi hóa – khử trong pin điện hóa đã sinh ra dòng điện một chiều.
– Những yếu tố ảnh hưởng đến suất điện động của pin điện hóa như:
* Nhiệt độ.
* Nồng độ của ion kim loại.
* bản chất của kim loại làm điện cực.


III. Thế điện cực chuẩn của kim loại
1. Điện cực hidro chuẩn:
*Cấu tạo:
- Điện cực platin.
- Điện cực nhúng vào dd axit H+ 1 M.
*Cách xác định thế điện cực chuẩn hiđro chuẩn.
- Cho dòng khí H2 có p =1 atm liên tục đi qua dd axit để bột Pt hấp thụ khí H2.
- Qui ước thế điện cực hiđro chuẩn cặp oxi hoá khử H+/H2 là 0,00 V ; E0 (H+/H2)= 0,00 V

2. Thế điện cực chuẩn của kim loại:
- Thiết lập pin điện hoá gồm: điện cực chuẩn của kim loại ở bên phải,
điện cực chuẩn của hiđro ở bên trái vôn kế ==>hiệu số điện thế lớn
nhất giữa hai điện cực chuẩn. Nếu điện cực kim loại là cực âm → E0<0,
nếu điện cực kim loại là cực dương → E0>0.
- Hiđro là điện cực dương (+): 2H+ + 2e ==>? H2
- Kẽm là điện cực âm ( –) : Zn ==>? Zn2+ + 2e

* Vôn kế chỉ số 0,76 V.
Cho biết hiệu số điện thế lớn nhất giữa 2 điện cực chuẩn của cặp Zn2+/Zn và H+/H2.
Ký hiệu: E0(Zn2+/Zn)= –0,76 V.
* Xác định thế điện cực chuẩn cặp Ag+/Ag :
Các phản ứng xảy ra:
– Ag là cực dương (catot): Ag+ + e ==> Ag
– Hidro là cực âm (anot) : H2 ==> 2H+ + 2e
Phản ứng xảy ra trong pin: 2Ag+ + H2 ==>2Ag + 2H+

IV. Dãy thế điện cực chuẩn của kim loại: Dãy thế điện cực chuẩn của kim loại là dãy sắp xếp các kim loại theo thứ tự tăng dần thế điện cực chuẩn
V. Ý nghĩa của dãy thế điện cực chuẩn của kim loại:
1. So sánh tính oxihóa–khử:
- Trong dung môi nước, thế điện cực chuẩn của kim loại E càng lớn thì
tính oxihóa của cation Mn+ càng mạnh và tính khử của kim loại M càng
yếu.
- Ngược lại thế điện cực chuẩn của kim loại càng nhỏ thì tính oxihóa của cation càng yếu và tính khử của kim loại càng mạnh.

2. Xác định chiều của phản ứng oxihóa –khử:
Cu2+/Cu (E0 = +0,34V) và Ag+/Ag ( E0 = +0,80V) thấy:
– ion Cu2+ có tính oxi hóa yếu hơn ion Ag+.
– kim loại Cu có tính khử mạnh hơn Ag.
– Cặp oxihóa–khử Cu2+/Cu có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn của cặp oxihóa –khử Ag+/Ag.

Kết luận : Cation kim loại trong cặp oxihóa–khử có thế điện cực
chuẩn lớn hơn có thể oxihóa được kim loại trong cặp có thế điện cực
chuẩn nhỏ hơn.

3. Xác định suất điện động chuẩn của pin điện hóa:
- Suất điện động chuẩn của pin điện hóa (E0pin) bằng thế điện cực chuẩn của cực dương trừ đi thế điện cực chuẩn của cực âm. Sức điện động của pin điện hóa luôn là số dương.

4. Xác định thế điện cực chuẩn của cặp oxihóa–khử: