Tính thế điện cực tiêu chuẩn của Cu2+/Cu+ khi có mặt ion I-. Cho biết φ0Cu2+/Cu+φCu2+/Cu+0 = 0,77V, TCuI = 1 ×10-11,96.
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Ta có phản ứng: Cu2+ + e- = Cu+ (1)
Thế điện cực tiêu chuẩn của (1) là E01 = 0,77V
Khi có mặt I- thì Cu+ + I- = CuI↓ (2)
Tích số tan TCuI = [Cu+][I-] = 10^-11.96
Từ (2) ta có [Cu+] = TCuI/[I-]
Áp dụng phương trình Nernst cho (1) khi có mặt I-:
E = E01 + 0.0592*lg([Cu2+]/[Cu+])
= E01 + 0.0592*lg([Cu2+]*[I-]/TCuI)
= E01 + 0.0592*lg([Cu2+]/TCuI) + 0.0592lg[I-]
Thế điện cực tiêu chuẩn mới E'0 khi [Cu2+] = 1 và [I-] = 1 là:
E'0 = E01 - 0.0592*lg(TCuI)
= 0.77 - 0.0592*(-11.96) = 0.77 + 0.708 = 1.478V
Vì E'0 > E01 nên phản ứng (1) xảy ra theo chiều thuận.
Tính thế điện cực tiêu chuẩn của Cu2+/Cu+ khi có mặt ion I-.
Cu2+ + e- = Cu+
Cu+ + I- = CuI
-------------------
Cu2+ + I- + e- = CuI
E0 = E0(Cu2+/Cu+) - 0.0592*lg(TCuI)
= 0.77 - 0.0592*(-11.96) = 0.77 + 0.708 = 1.478V
Cu+ + e → Cu E° = 0,521 V
Cu2+ + 2e → Cu E° = 0,337 V
=> Cu2+ + e → Cu+ E° = 0,77V
CuI → Cu+ + I- T = 10^-11,96
CuI là chất kết tủa, nên ta có thể xem gần đúng [I-] ≈ 1M
Vì TCuI = [Cu+]*[I-] = 10^-11,96 => [Cu+] = 10^-11,96
Áp dụng công thức tính thế điện cực
E(Cu2+/Cu+) = E°(Cu2+/Cu+) + 0,059.lg([Cu2+]/[Cu+])
= 0,77 + 0,059.lg(1/10^-11,96) = 0,77 + 0,059*11,96 = 1,475V
Vì CuI kết tủa nên nồng độ Cu+ giảm. Do đó thế khử tăng lên
Đáp án gần nhất là C. +0,859V





