Chọn phương án đúng: Pin Sn | Sn²⁺ 1M ∥ Pb²⁺ 0,46M | Pb được thiết lập ở 25⁰C. Cho biết thế điện cực tiêu chuẩn \(\varphi _{S{n^{2 + }}/Sn}^0 = - 0.14V ; \varphi _{P{b^{2 + }}/Pb}^0 = - 0.13V\). (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.

Phân tích từng phát biểu:
(1) Sử dụng phương trình Nernst để tính thế điện cực ở pH = 5:
\(\varphi = {\varphi ^0} - \frac{{0,0592}}{n}log\frac{{\left[ {M{n^{2 + }}} \right]}}{{\left[ {MnO_4^ - } \right]{{\left[ {{H^ + }} \right]}^8}}}\)
Vì \(\left[ {M{n^{2 + }}} \right] = \left[ {MnO_4^ - } \right] = 1M\) và pH = 5, nên \(\left[ {{H^ + }} \right] = {10^{ - 5}}M\)
\(\varphi = 1,5 - \frac{{0,0592}}{5}log\frac{1}{{{{\left( {{{10}^{ - 5}}} \right)}^8}}} = 1,5 - \frac{{0,0592}}{5}.40 = 1,5 - 0,4736 = 1,0264V \approx 1,03V\)
Vậy phát biểu (1) gần đúng.
(2) Khi tăng pH (giảm nồng độ H⁺), thế điện cực giảm, do đó tính oxi hóa của \(MnO_4^ -\) giảm và tính khử của Mn²⁺ tăng. Phát biểu (2) đúng.
(3) \(MnO_4^ -\) là chất oxi hóa mạnh trong môi trường acid, không phải base. Phát biểu (3) sai.
(4) Mn²⁺ là chất khử, nhưng tính khử của nó mạnh hơn trong môi trường base (pH cao) vì khi đó thế điện cực giảm, làm cho Mn²⁺ dễ bị oxi hóa hơn. Phát biểu (4) không hoàn toàn đúng.
Vậy các phát biểu đúng là 1 và 2.

Sử dụng phương trình Nernst:
E = E⁰ + (0,059/n) * log([Sn⁴⁺]/[Sn²⁺])
Trong đó:
E = 0,169 V
E⁰ = 0,15 V
n = 2 (vì Sn⁴⁺ + 2e^- → Sn²⁺)
Thay số vào phương trình:
0,169 = 0,15 + (0,059/2) * log([Sn⁴⁺]/[Sn²⁺])
0,019 = (0,059/2) * log([Sn⁴⁺]/[Sn²⁺])
log([Sn⁴⁺]/[Sn²⁺]) = (0,019 * 2) / 0,059 ≈ 0,644
[Sn⁴⁺]/[Sn²⁺] = 10^0,644 ≈ 4,41

Để xác định bộ số lượng tử nào được chấp nhận, ta cần xem xét các quy tắc sau:

- Số lượng tử chính n có thể là bất kỳ số nguyên dương nào (n = 1, 2, 3,...).

- Số lượng tử orbital ℓ có thể có các giá trị từ 0 đến n-1 (ℓ = 0, 1, 2,..., n-1).

- Số lượng tử từ m_ℓ có thể có các giá trị từ -ℓ đến +ℓ (m_ℓ = -ℓ, -ℓ+1,..., 0,..., ℓ-1, ℓ).

Xét từng trường hợp:

(1) n = 4, ℓ = 3, m_ℓ = -3: Vì ℓ ≤ n-1 (3 ≤ 4-1 = 3) và -ℓ ≤ m_ℓ ≤ ℓ (-3 ≤ -3 ≤ 3), bộ này được chấp nhận.

(2) n = 4, ℓ = 2, m_ℓ = +3: Vì ℓ ≤ n-1 (2 ≤ 4-1 = 3) nhưng m_ℓ không nằm trong khoảng -ℓ ≤ m_ℓ ≤ ℓ (-2 ≤ 3 ≤ 2 là sai), bộ này không được chấp nhận.

(3) n = 4, ℓ = 1, m_ℓ = 2: Vì ℓ ≤ n-1 (1 ≤ 4-1 = 3) nhưng m_ℓ không nằm trong khoảng -ℓ ≤ m_ℓ ≤ ℓ (-1 ≤ 2 ≤ 1 là sai), bộ này không được chấp nhận.

(4) n = 4, ℓ = 0, m_ℓ = 0: Vì ℓ ≤ n-1 (0 ≤ 4-1 = 3) và -ℓ ≤ m_ℓ ≤ ℓ (0 ≤ 0 ≤ 0), bộ này được chấp nhận.

Vậy, các bộ được chấp nhận là 1 và 4.