Phản ứng: Sn⁴⁺ + Cd ⇄ Sn²⁺ + Cd²⁺ε⁰_Sn⁴⁺/Sn²⁺ = 0,15V; ε⁰_Cd²⁺/Cd = –0,40V
1) Phản ứng diễn ra theo chiều nghịch ở điều kiện tiêu chuẩn
2) Ký hiệu của pin tương ứng là: (-) Pt | Sn2+,Sn4+ ∥ Cd2+| Cd (+)
3) Sức điện động tiêu chuẩn của pin E0 = 0,25V
4) Hằng số cân bằng của phản ứng ở 250C là 4.1018
Trả lời:
Đáp án đúng: A
Phản ứng: Sn⁴⁺ + Cd ⇄ Sn²⁺ + Cd²⁺
1) Tính E⁰ của phản ứng: E⁰ = E⁰_(Sn⁴⁺/Sn²⁺) - E⁰_(Cd²⁺/Cd) = 0,15 - (-0,40) = 0,55 V > 0. Vì E⁰ > 0, phản ứng diễn ra theo chiều thuận ở điều kiện tiêu chuẩn. Do đó, phát biểu 1 sai.
2) Ký hiệu pin: (-) Cd | Cd²⁺ || Sn⁴⁺, Sn²⁺ | Pt (+). Phát biểu 2 sai.
3) Sức điện động tiêu chuẩn của pin E⁰ = 0,55 V. Phát biểu 3 sai.
4) Tính hằng số cân bằng K ở 25°C (298K):
ΔG⁰ = -nFE⁰ = -RTlnK
Với n = 2 (số electron trao đổi), F ≈ 96485 C/mol, R ≈ 8,314 J/(mol.K)
lnK = (nFE⁰) / (RT) = (2 * 96485 * 0,55) / (8,314 * 298) ≈ 42,69
K = e⁴²,⁶⁹ ≈ 4 * 10¹⁸. Phát biểu 4 đúng.
Vậy chỉ có phát biểu 4 đúng. Tuy nhiên, không có đáp án nào chỉ có phát biểu 4 đúng.
Vì không có đáp án đúng, ta sẽ phân tích lại để tìm ra đáp án gần đúng nhất.
Nếu đề bài hỏi số phát biểu đúng, thì đáp án là 1 (chỉ có phát biểu 4 đúng).
Trong các đáp án đã cho, đáp án C (2, 4) có vẻ gần đúng nhất nếu ta bỏ qua sai sót ở phát biểu 2 (ký hiệu pin).
Tuy nhiên, vì phát biểu 2 sai hoàn toàn, và chỉ có phát biểu 4 đúng, nên không có đáp án nào hoàn toàn chính xác.