Tính thế điện cực tiêu chuẩn của Cu²⁺/Cu⁺ khi có mặt ion I^-. Cho biết \(\varphi _{C{u^{2 + }}/C{u^ + }}^0\) = 0,77V, T_CuI = 1 ×10^-11,96.

Để tính thế điện cực tiêu chuẩn của Fe3+/Fe2+ khi có mặt ion OH-, ta cần xem xét sự tạo thành các hidroxit tương ứng và ảnh hưởng của chúng đến thế điện cực.

Phản ứng điện cực: Fe3+ + e- ⇌ Fe2+ E° = 0,77V

Các quá trình tạo phức với OH-:
Fe3+ + 3OH- ⇌ Fe(OH)3(r) Ksp1 = 10^-37,5
Fe2+ + 2OH- ⇌ Fe(OH)2(r) Ksp2 = 10^-15

Ta có sơ đồ:

Fe(OH)3 + e- ⇌ Fe(OH)2 + OH- E'°

Tính E'° theo công thức Nernst:
E = E° - (0.0592/n) * log(Q)
Ở đây, n = 1, Q = [Fe2+]/[Fe3+]

Do có mặt OH-, ta xét cân bằng tạo phức:
[Fe3+] = Ksp1/[OH-]^3
[Fe2+] = Ksp2/[OH-]^2
Q = (Ksp2/[OH-]^2) / (Ksp1/[OH-]^3) = (Ksp2/Ksp1) * [OH-]

Khi đó: E'° = E° + 0.0592 * log (Ksp2/Ksp1) = 0.77 + 0.0592 * log (10^-15/10^-37.5) = 0.77 + 0.0592 * log(10^22.5) = 0.77 + 0.0592 * 22.5 = 0.77 + 1.332 = 2.102 V

Tuy nhiên, đề bài yêu cầu tính thế điện cực tiêu chuẩn E'° của cặp Fe3+/Fe2+ trong môi trường kiềm. Ta cần xét phản ứng:
Fe(OH)3(r) + e- = Fe(OH)2(r) + OH-

Áp dụng phương trình Nernst:
E = E'° - 0.0592 * log[OH-]

Vì ta đang xét thế điện cực tiêu chuẩn, [OH-] = 1M, do đó E = E'°.
Để tìm E'°, ta cần tính ΔG° của phản ứng trên:
ΔG° = -RTlnK = -nFE'°

Từ các tích số tan:
Fe3+ + 3OH- <=> Fe(OH)3 Ksp1^-1 = 10^37.5
Fe2+ + 2OH- <=> Fe(OH)2 Ksp2^-1 = 10^15
Fe3+ + e- <=> Fe2+ E° = 0.77V ΔG° = -nFE° = -1*F*0.77

Cộng các phương trình lại, ta được:
Fe(OH)3 + e- <=> Fe(OH)2 + OH- K = Ksp1^-1 / (Ksp2^-1 * exp(-ΔG°/RT))
=> lnK = ln(Ksp1^-1) - ln(Ksp2^-1) + ΔG°/RT = ln(10^37.5) - ln(10^15) - F*0.77/RT
E'° = -(RT/F) * lnK = -(RT/F) * [ln(10^37.5) - ln(10^15) - F*0.77/RT]
= -(RT/F) * ln(10^(37.5-15)) + 0.77 = -0.0592 * (37.5-15) + 0.77 = -0.0592 * 22.5 + 0.77 = -1.332 + 0.77 = -0.562V
Giá trị này gần với -0.558V.

Điện phân dung dịch NaCl với điện cực trơ, có màng ngăn, xảy ra các quá trình sau:

* Catot (cực âm): Nơi xảy ra quá trình khử. Ion Na+ có tính oxi hóa yếu hơn H2O, nên H2O sẽ bị khử:
2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻
Kết quả là tạo ra khí H₂ và ion OH⁻, ion OH- kết hợp với Na+ tạo ra NaOH.

* Anot (cực dương): Nơi xảy ra quá trình oxi hóa. Ion Cl⁻ bị oxi hóa:
2Cl⁻ → Cl₂↑ + 2e⁻
Kết quả là tạo ra khí Cl₂.

Vì vậy, ở catot tạo thành NaOH và khí H₂.

Electron cuối cùng có n=3, l=2 nghĩa là nó nằm ở phân lớp 3d. m_l=+1, m_s=+1/2 cho biết đây là electron thứ 2 trong phân lớp 3d. Vậy cấu hình electron kết thúc bằng 3d². Cấu hình electron đầy đủ là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d². Tổng số electron là 2+2+6+2+6+2+2 = 22. Vậy Z=22.

Phát biểu (1) sai vì trong phân tử H2SO4 chỉ tồn tại liên kết cộng hóa trị giữa H và O, S và O. Không có liên kết ion.
Phát biểu (2) đúng. S là nguyên tử trung tâm, liên kết với 4 nguyên tử O, không còn cặp electron tự do nên trạng thái lai hóa là sp3.
Phát biểu (3) đúng. Số oxi hóa của H là +1, O là -2. Gọi số oxi hóa của S là x, ta có: 2*(+1) + x + 4*(-2) = 0 => x = +6.
Vậy, phát biểu đúng là 2 và 3.