Chọn phương án đúng: Pin Sn | Sn2+ 1M ∥ Pb2+ 0,46M | Pb được thiết lập ở 250C. Cho biết thế điện cực tiêu chuẩn φ0Sn2+/Sn =−0.14V;φ0Pb2+/Pb =−0.13VφSn2+/Sn0 =−0.14V;φPb2+/Pb0 =−0.13V.
(1) Sức điện động của pin E = 0V.
(2) Sức điện động của pin E = 0,01V.
(3) Ở mạch ngoài, electron chuyển từ điện cực Sn sang điện cực Pb.
(4) Ở điện cực Pb có Pb bám vào; ở điện cực Sn, Sn bị tan ra.
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Để giải bài này, ta cần xác định phản ứng xảy ra tại các điện cực và tính sức điện động của pin.
1. **Xác định phản ứng tại các điện cực:**
- Vì φ⁰(Sn²⁺/Sn) = -0.14V và φ⁰(Pb²⁺/Pb) = -0.13V, Pb²⁺ có tính oxi hóa mạnh hơn Sn²⁺. Do đó, Pb sẽ đóng vai trò là catot (nơi xảy ra sự khử) và Sn là anot (nơi xảy ra sự oxi hóa).
- Tại anot (Sn): Sn → Sn²⁺ + 2e⁻
- Tại catot (Pb): Pb²⁺ + 2e⁻ → Pb
2. **Tính sức điện động của pin (E):**
- Sử dụng phương trình Nernst để tính thế điện cực:
- E(Sn²⁺/Sn) = φ⁰(Sn²⁺/Sn) + (0.0592/n) * log([Sn²⁺]) = -0.14 + (0.0592/2) * log(1) = -0.14V
- E(Pb²⁺/Pb) = φ⁰(Pb²⁺/Pb) + (0.0592/n) * log([Pb²⁺]) = -0.13 + (0.0592/2) * log(0.46) = -0.13 - 0.0098 = -0.1398V
- Sức điện động của pin: E = E(catot) - E(anot) = -0.1398 - (-0.14) = 0.0002V ≈ 0V
3. **Xét các phát biểu:**
- (1) Sức điện động của pin E = 0V: Đúng (sau khi tính toán).
- (2) Sức điện động của pin E = 0,01V: Sai.
- (3) Ở mạch ngoài, electron chuyển từ điện cực Sn sang điện cực Pb: Đúng (electron luôn chuyển từ anot sang catot).
- (4) Ở điện cực Pb có Pb bám vào; ở điện cực Sn, Sn bị tan ra: Đúng (Pb²⁺ bị khử thành Pb bám vào điện cực Pb, Sn bị oxi hóa thành Sn²⁺ tan vào dung dịch).
Vậy, các phát biểu đúng là 1, 3, 4. Tuy nhiên, không có đáp án nào hoàn toàn trùng khớp. Đáp án gần đúng nhất là A. 2, 3, 4 nhưng có số 2 là sai. Vậy đáp án chính xác nhất là D. Tất cả đều sai do đáp án A không hoàn toàn đúng.
