Số oxi hóa hay trạng thái oxi hóa của
một nguyên tử trong hợp chất cộng hóa
trị là điện tích mà nguyên tử đó có
được khi các đôi electron góp chung
được chuyển hết cho nguyên tử có
độ âm điện lớn hơn. Ví dụ:
Công thức Lewis của HCl là H-Cl, độ
âm điện của Cl là 2,8 lớn hơn độ
âm điện của H là 2,2, do đó khi đôi
elextron góp chung chuyển hết cho Cl thì Cl có 8
electron hóa trị, dư 1 electron so với ban đầu
nên Cl có điện tích -1 và do đó có số
oxi hóa -1. Ðối với H sẽ ít hơn 1 electron
so với ban đầu nên sẽ có số oxi hóa
+1.
Ðối với hợp chất cộng hóa
trị có công thức phức tạp ta có thể
dễ dàng xác định số oxi hóa của các
nguyên tử nhờ các quy tắc sau đây:
- Tổng số oxi hóa của các nguyên
tử trong phân tử trung hòa bằng 0, trong ion
bằng điện tích của ion.
- Trong hợp chất: Các nguyên tố nhóm IA
có số oxi hóa +1, các nguyên tố nhóm IIA có
số oxi hóa +2, Bo và Nhôm có số oxi hóa +3, Fluor có
số oxi hóa -1.
- Trong hợp chất H có số oxi hóa +1
(trừ trường hợp các Hidrua kim loại
trong đó H có số oxi hóa -1).
- Trong hợp chất số oxi hóa của O là
-2.
Ví dụ 6.1. Tính số oxi hóa của mỗi
nguyên tử trong HClO4
Theo các nguyên tắc trên ta có: Số oxi hóa
của H là +1, của O là -2. Gọi x là số oxi
hóa của Cl, dựa theo nguyên tắc tổng
số oxi hóa trong phân tử trung hòa bằng 0 ta tìm
được
x = +7.
- Với các ion đơn nguyên tử số
oxi hóa chính bằng điện tích của ion.
- Nếu hợp chất hóa học chứa
nhiều hơn một nguyên tố không tuân theo
quy tắc thì phải dùng công thức Lewis để
tính.
Do số oxi hóa là một đại lượng
quy ước, không phải là điện tích
thật sự của nguyên tử trong hợp
chất hóa học nên không thể đo được
số oxi hóa bằng thực nghiệm.
- Các nguyên tố hóa học có thể có
nhiều trạng thái oxi hóa khác nhau hay nhiều
số oxi hóa khác nhau nhưng không nguyên tố nào
có số oxi hoá lớn hơn +8.Ngoại trừ
Cu, Au và khí hiếm không nguyên tố nào có số
oxi hóa lớn hơn số thứ tự nhóm.
Số oxi hóa giúp chúng ta nhớ được
tính chất hóa học của các nguyên tố và
tính chất hóa học của các hợp chất
của chúng dễ dàng.
Ví dụ 6.2. Số oxi hóa càng cao tính axít càng
mạnh.
chứa S có số oxi hóa +6, 
Trong hợp chất của kim loại số
oxi hóa của kim loại càng lớn thì hợp
chất có tính cộng hóa trị càng nhiều.
là chất lỏng như dầu , màu vàng, không
dẫn điện, là hợp chất cộng hóa
trị. Trái lại
là các tính thể rắn, nhiệt độ nóng
chảy cao, là hợp chất ion.
Dựa trên số oxi hóa người ta có
thể chia phản ứng hóa học ra làm 2
loại: phản ứng không xảy ra sự thay
đổi số oxi hóa và phản ứng có
xảy ra sự thay đổi số oxi hóa
của các nguyên tố.
Phản ứng oxi hóa khử là phản
ứng có xảy ra sự thay đổi số oxi
hóa của các nguyên tố. Nguyên nhân là do có
sự cho nhận electron giữa các nguyên tử
của các nguyên tố đó.
Ví dụ 6.3. Xét phản ứng xảy ra khi
nhúng thanh kẽm vào dung dịch đồng sunfat:
Zn + CuSO4
->
ZnSO4 +
Cu
Phương trình ion:
Zn +
Cu2+ ->
Zn2+ + Cu
Ở đây xảy ra hai quá trình:
- Quá trình nhường electron của Zn để
trở thành Zn2+: Quá trình này gọi là quá trình
oxi hóa. Zn là chất nhường electron được
gọi là chất khử, Zn2+ gọi là chất
oxi hóa liên hợp của Zn. ( Zn
- 2e ->
Zn2+).
- Quá trình nhận electron của Cu2+ để
trở thành Cu: Quá trình này được gọi
là quá trình khử . Cu2+ là chất nhận electron
được gọi là chất oxi hóa, Cu gọi
là chất khử liên hợp của 
- Một phản ứng oxi hóa khử
nhất thiết phải có sự tham gia
của chất khử và chất oxi hóa hay nói cách
khác phải bao gồm 2 quá trình: Quá trình khử
và quá trình oxi hóa.
Tổng quát một phản ứng oxi hóa
khử có thể trình bày dưới dạng:
Ox1/Kh1,Ox2/Kh2 gọi là các cặp oxi hóa
khử liên hợp.
Dạng khử của chất này phản
ứng với dạng oxi hóa của chất kia và
phản ứng xảy ra theo chiều thuận hay
nghịch tùy thuộc vào bản chất của các
cặp oxi hóa khử liên hợp cũng như
điều kiện thực nghiệm.
3.
Cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Có nhiều phương pháp khác nhau để
cân bằng phản ứng oxi hóa khử. Hai phương
pháp quan trọng nhất trong số đó là: Phương
pháp thay đổi số oxi hóa và phương pháp
bán phản ứng. Tuy nhiên chúng đã được
trình bày chi tiết trong các giáo trình ở bậc
phổ thông trung học, nên không nhất thiết
phải được nhắc lại.
Ðiện cực là một hệ thống
gồm một chất dẫn điện tiếp
xúc với hỗn hợp các chất ở
dạng oxi hóa và dạng khử
Một dạng điện cực tiêu
biểu thường gặp là kim loại nhúng
trong dung dịch muối của nó. Một điện
cực như thế này còn gọi là một bán
pin.
Ðể tìm hiểu cách điện cực làm
việc ta xét điện cực có cấu tạo
gồm một thanh kẽm nhúng trong dung dịch
muối kẽm có nồng độ Zn2+ là 1M.
Khi thanh kẽm được dìm vào dung
dịch một số nguyên tử sẽ tách
khỏi kim loại đi vào dung dịch dưới
dạng ion, các electron hóa trị vẫn còn ở
lại trong kim loại, làm thanh kim loại tích
điện âm. Quá trình này có thể biểu
diễn:
Zn ->
Zn2+( dd) +2e(kl)
Ðiện tích âm của
thanh kim loại sẽ hút ngược trở
lại các ion Zn2+ trong dung dịch và khử chúng
ngược trở lại thành kim loại:
Zn2+(dd) +2e
->
Zn
Quá trình thuận nghịch này nhanh chóng đạt
đến cân bằng:
Zn2+(dd) +2e
Zn
Khi
đạt cân bằng thanh kẽm sẽ tích điện
âm do có dư một số electron, dung dịch
sẽ tích điện dương do có dư
một số ion Zn2+ so với ban đầu.
Sự khác biệt về diện tích giữa thanh
kẽm và dung dịch phụ thuộc vào:
- Khả năng oxi hóa của kim loại
- Khả năng bị khử thành kim
loại của ion kim loại
- Nồng độ của ion kim loại trong
dung dịch.
Kim loại càng hoạt động càng
dễ tạo thành ion và do đó điện tích
âm tạo ra càng lớn. Kẽm là kim loại
hoạt động mạnh hơn đồng nên
điện tích âm tạo ra trên thanh kẽm khi nhúng
trong dung dịch muối kẽm sẽ lớn hơn
điện tích âm tạo ra trên thanh đồng
khi nhúng trong dung dịch muối đồng có cùng
nồng độ.
Sự khác biệt về điện tích
giữa thanh kim loại và dung dịch cũng
sẽ thay đổi theo nồng độ của
ion kim loại trong dung dịch. Từ cân bằng
trên ta thấy khi nồng độ Zn2+ trong dung
dịch tăng thì electron hóa trị tự do trong
thanh kim loại sẽ giãm, do đó điện tích
chênh lệch sẽ giãm và ngược lại. Ðiện
cực kẽm là chất rắn, nồng độ
của nó không đổi, nên độ lớn
của điện cực không ảnh hưởng
đến độ lớn của điện tích.
Khi một thanh kim loại được nhúng
vào dung dịch chứa ion của nó với
nồng độ 1M thì electron sẽ tích tụ trên
thanh kim loại một cách tự nhiên do có
một số ion kim loại tan vào dung
dịch.Muốn kéo các electron này vào dung dịch
cần phải tiêu tốn một năng lượng.
Năng lượng tiêu tốn này thay đổi
theo độ khác biệt về điện tích
giữa kim loại và dung dịch. Ðộ khác
biệt này gọi là thế điện cực
của điện cực. Thế điện
cực càng lớn, năng lượng cần
thiết để kéo electron từ kim loại vào
dung dịch càng lớn.
Ðơn vị dùng để đo sự khác
biệt thế điện là Volt. Ðể kéo
được 1 coulomb từ một nơi có
thế thấp đến một nơi có thế
cao hơn 1 volt thì năng lượng cần là 1
joule. ( 1 coulomb = điện tích của 1 /96485mol
electron).
1J = 1C x
1V
Thế chênh lệch càng lớn công đòi
hỏi để kéo electron càng lớn.
Không có một phương pháp nào cho phép
đo được sự khác biệt về
thế điện giữa kim loại và dung
dịch chứa ion của kim loại mà chỉ có
thể đo được sự khác biệt
thế điện cực giữa hai điện
cực. Do đó nếu ta đo được
sự khác biệt về thế điện
cực giữa một điện cực chưa
biết và một điện cực chuẩn có
giá trị thế điện cực được
chọn bằng 0 thì giá trị khác biệt đo
được chính là giá trị thế điện
cực của điện cực chưa biết.
Ðiện cực được sử
dụng làm điện cực chuẩn có giá
trị thế điện cực bằng 0 là
điện cực Hidro tiêu chuẩn. Giá trị
thế điện cực của tất cả các
điện cực khác được trình bày chính
là giá trị đo với điện cực hidro
tiêu chuẩn.
Ðiện cực hidro tiêu chuẩn là điện
cực khí. Ðiện cực khí là một bán pin
với chất khí vừa đóng vai trò chất
oxi hóa vừa đóng vai trò chất khử. Khí
được bơm vào xung quanh một chất
dẩn điện trơ chỉ làm nhiệm
vụ chuyển electron mà không tham gia vào phản
ứng điện cực. Dối với điện
cực hidro, khí H2 được bơm vào xung
quanh một dây Platin có bề mặt rất
mịn dìm trong dung dịch chứa ion H+. Một
số phân tử H2 sẽ chuyển electron cho Platin
và trở thành ion H+. Ngược lại một
số ion H+ sẽ nhận electron từ Platin và
bị khử thành H2. Do đó sẽ phát sinh
một độ khác biệt về thế điện
giữa điện cực và dung dịch như
đã trình bày đối với điện
cực kẽm. Platin đóng vai trò một chất
dẫn trơ và xúc tác giúp cho quá trình nhanh chóng
đạt đến cân bằng.
2H+ +
2e
H2
Thế điện cực của các điện
cực khí phụ thuộc vào áp suất khí. Ðiện
cực hidro tiêu chuẩn là điện cực
được thiết lập ở điều
kiện áp suất khí là 1 atm, nồng độ
ion H+ trong dung dịch là 1M ở .
Giá trị thế điện cực của điện
cực hidro chuẩn bằng 0.

Ðể đo thế của một điện
cực kim loại so với điện cực
hidro tiêu chuẩn ta cần thiết lập một
pin điện gồm một bán pin là kim loại
nhúng trong dung dịch muối của nó với
nồng độ của ion kim loại là 1M và bán
pin còn lại là điện cực hidro tiêu
chuẩn. Hai bán pin được nối với
nhau bởi một cầu muối chứa chất
điện ly đậm đặc là KCl. Cầu
muối cho ion K+ và Cl- di chuyển trong pin để
bảo đảm mạch kín nhưng ngăn
cản không cho hai dung dịch trộn lẫn nhau.
Thanh kim loại và Platin được nối
với nhau thông qua một Volt kế, giá trị
đọc được thực chất chính là
sức điện động của pin, là
thế điện cực tiêu chuẩn của
điện cực kim loại.
Trước khi đóng mạch chúng ta có các
bán phản ứng sau đây ở trạng
thái cân bằng:
2H+ +
2e
H2
Zn2+ + 2e
Zn
Do kẽm có khả năng ion hoá mạnh hơn
hidro nên thanh kẽm có mật độ electron cao
hơn thanh platin, nên khi đóng mạch electron
sẽ di chuyển từ điện cực
kẽm đến điện cực hidro. Lúc này
mật độ electron tại điện cực
hidro tăng nên cân bằng sẽ dịch
chuyển sang phải, nghĩa là sẽ có H+
bị khử thành H2. Cùng lúc này tại điện
cực kẽm mật độ electron giảm nên
cân bằng sẽ dịch chuyển sẽ dịch
chuyển sang trái, nghĩa là kẽm sẽ
tiếp tục bị oxy hoá thành Zn2+tan vào trong
dung dịch.
Hình
6.2. Sơ đồ cách đo thế điện
cực của điện cực kẽm

Phản ứng xảy ra khi pin làm việc là:
Zn
->
Zn2+ +
2e
2H+ +
2e ->
H2
Zn +
2H + ->
Zn2+ +
H2
Khi nhúng thanh kẽm vào dung dịch HCl
phản ứng cũng xảy ra tương tự
nhưng electron sẽ được
chuyển trực tiếp từ kẽm đến
H+ . Trái lại trong pin phản ứng xảy ra mà
không cần sự tiếp xúc giữa các
chất, electron được
chuyển từ kẽm đến H+
thông qua dây dẫn và do đó chúng ta có
thể sử dụng dòng điện tạo ra .
Giá trị sức điện động
của pin đo được là 0,76V. Do thế
điện cực của điện cực hidro
bằng 0 nên đó cũng chính là thế của
điện cực kẽm cần cho quá trình oxy hóa
kẽm kim loại thành ion. Ðối với quá trình
ngược lại, khử ion Zn2+ thành Zn cũng
cần một thế có giá trị tương
ứng nhưng khác dấu là - 0,76 V.
Khi nhúng thanh đồng vào dung dịch
muối đồng với nồng độ Cu2+
1M và ghép với điện cực hidro tiêu
chuẩn thông qua một cầu muối chúng ta
thấy, do khả năng ion hoá của hidro
mạnh hơn của đồng, nên mật độ
electron trên thanh platin sẽ lớn hơn thanh đồng,
electron sẽ di chuyển từ diện cực
hidro đến điện cực đồng.
Sức điện động của pin
đo được là 0,337V. Do ion Cu2+ bị
khử dễ hơn H+ nên thế điện
cực của điện cực đồng
sẽ có dấu dương và bằng +0,337V
Hội nghị quốc tế đã đồng
ý giá trị thế điện cực viết cho
quá trình khử. Thế khử tiêu chuẩn E0 là
giá trị thế đo được khi ghép
với điện cực hidro
tiêu chuẩn ở
với nồng độ của các ion trong dung
dịch là 1M và áp suất khí là 1atm. Tất
cả các kim loại có mật độ electron
cao hơn điện cực hidro thì thế
khử tiêu chuẩn đều có giá trị âm. Các
kim loại có mật độ electron thấp hơn
điện cực hidro đều có giá trị
điện cực dương.
Thế khử của điện cực càng
âm nghĩa là quá trình khử càng khó xảy ra,
hay nói cách khác nếu thế khử tiêu chuẩn
càng âm thì quá trình oxy hóa càng dễ xảy ra.
Tất cả các thiết bị có thể
tạo ra được dòng điện từ
phản ứng oxi hóa khử đều gọi là
pin điện. Sơ đồ biểu diễn Pin
tạo bởi điện cực kẽm và điện
cực hidro có dạng:
Zn/ Zn2+(1M)// H+(1M)/H2(1atm)/Pt.
Ý nghĩa sơ đồ như sau: Kẽm
kim loại tiếp xúc với dung dịch có
nồng độ .
Dung dịch này - thông qua một cầu muối ký
hiệu //- được nối với dung
dịch H+ nồng độ 1M trong điện
cực hidro với áp suất H2 là 1atm. Dấu /
biểu diễn sự tiếp xúc giữa hai pha.
Hai chất ở hai pha giống nhau tiếp xúc nhau
sẽ cách nhau bởi dấu;. Anot bao giờ cũng
được viết bên trái sơ đồ.
Cầu muối được thiết lập
trong sơ đồ nhằm tạo đường
dẫn cho dòng điện trong dung dịch giữa
hai điện cực. Lượng dư
tạo ra trong dung dịch, lượng dư
của anion trong dung dịch ở điện
cực hidro phải được trung hoà bởi
các ion của muối. Không có cầu muối không
thể xuất hiện dòng điện ở
mạch ngoài và phản ứng trong pin không
thể xảy ra.
6.
Dãy kim loại hoạt động
Vị trí của các kim loại trong dãy kim
loại hoạt động có thể được
xác định dựa trên thế khử tiêu
chuẩn. Khi thế điện cực của các
kim loại được sắp theo thứ
tự từ nhỏ đến lớn ta được
thứ tự của dãy kim loại hoạt động.
Bảng 6.1 trình bày thế khử tiêu chuẩn
của một số kim loại và không kim
loại.
Dãy kim loại hoạt động có liên
hệ tính chất hoá học của các nguyên
tố. Một số liên
hệ quan trọng cần nhớ là:
- Các kim loại có thế âm lớn ở
đầu bảng là các chất khử mạnh
ở dạng đơn chất.
- Các nguyên tố có thế khử dương
lớn ở cuối bảng là các chất oxi hoá
mạnh ở dạng oxi hoá
- Dạng khử của bất kỳ nguyên
tố nào ở bên trên sẽ khử được
dạng oxi hoá của bất kỳ nguyên tố nào
bên dưới.
Ví dụ 6.4 Kẽm kim loại khử
được Cu2+ theo phương trình:
Zn +
Cu2+ ->
Zn2+ + Cu
Phản ứng xảy ra trong pin tạo thành
do ghép điện cực kẽm với điện
cực đồng có được bằng cách
tổ hợp hai bán phản ứng của hai bán
pin. Còn sức điện động của pin
được tính bằng cách cộng thế
khử tiêu chuẩn của điện cực
đồng với thế khử tiêu chuẩn
của điện cực kẽm với sự
thay đổi dấu cho phù hợp với bán
phản ứng đã xảy ra tại điện
cực.
Bảng
6.1. Giá
trị thế khử tiêu chuẩn

Ví dụ 6.5. Thế khử tiêu chuẩn
của bán phản ứng
là -0,76V, do đó
bán phản ứng
sẽ có thế là +0,76V, nên sức điện
động của pin là (+0,76)+(0,34)=1,1V. Giá
trị dương thu được của
sức điện động cho biết phản
ứng xảy ra trong pin là tự nhiên. Nếu giá
trị thu được âm thì chiều ngược
lại là chiều tự nhiên của phản
ứng
Giá trị thế khử tiêu chuẩn ở
bảng 6.1 là giá trị đo ở điều
kiện tiêu chuẩn: Nồng độ ion trong
dung dịch là 1M, áp suất khí là 1atm, nhiệt
độ là .
Nếu điều kiện thay đổi thế
sẽ thay đổi và có thể dẫn đến
sự thay đổi thứ tự. Ví dụ: giá
trị thế của điện cực hidro
ở hai nồng độ khác nhau như sau:
2H+ ( 1M) +2e
H2
(1atm) E0
= 0,00V
2H+ ( 10-7M) +2e
H2
(1atm) E0
= - 0,41V
Các giá trị bảng 6.1 chỉ đúng cho các
dung dung dịch với dung môi là nước.
Nếu dung môi không phải là nước thì giá
trị và thứ tự trên có thể bị thay
đổi do mỗi loại dung môi có năng lượng
solvat hoá khác nhau.
Ngoài phản ứng các nguyên tố (
đơn chất) còn có thể xảy ra các
phản ứng oxi hoá khử
khác trong pin. Bảng 6.2 trình bày thế
khử tiêu chuẩn của một số điện
cực với chất dẫn trơ là cacbon.
Thế khử tiêu chuẩn của điện
cực
nghĩa là thế khử tiêu chuẩn của
điện cực có cấu tạo gồm
một sợi platin nhúng vào dung dịch
có nồng độ 1M. Tương tự thế
khử tiêu chuẩn của điện cực
là thế khử tiêu chuẩn của điện
cực có cấu tạo gồm một sợi
platin nhúng trong dung dịch chứa
đều có nồng độ 1M. Sức điện
động của pin thu được khi ghép hai
điện cực trên là 0,62V khi các điện
cực đều ở trạng thái tiêu
chuẩn. Ðiều này có nghĩa là phản
ứng trong pin xảy ra tự nhiên theo chiều
từ trái sang phải và cũng có nghĩa
rằng khi trộn dung dịch

Bảng
6.2. Thế khử tiêu chuẩn của một
số điện cực chọn lọc khác
Ðiện
cực
|
Phản
ứng điện cực
|
Thế
khử EoV
|
Fe,Fe(OH)2,OH-
|
Fe(OH)2
+ 2e
Fe + 2OH-
|
-
0,877
|
Pb,PbSO4,SO42-
|
PbSO4
+
2e
Pb + SO42+
|
-
0,356
|
Pt,Sn4+,Sn2+
|
Sn4+
+ 2e
Sn2+
|
+
0,15
|
Ag,AgCl,Cl-
|
AgCl
+ e
Ag + Cl-
|
+
0,222
|
Hg,Hg2Cl2,Cl-
|
Hg2Cl2
+
2e
2Hg + 2Cl-
|
+
0,27
|
Pt,Fe3+
, Fe2+
|
Fe3+
+ e
Fe2+
|
+
0,771
|
NiO2,Ni(OH)2,OH-
|
NiO2
+ 2H2O
+ 2e
Ni(OH)2
+ 2OH-
|
+
0,49
|
Pt,Cr2O72-,H+,Cr3+
|
Cr2O72-
+ 14H++
6e
2Cr3+ + 7H2O
|
+
1,33
|
Pt,MnO4-,
H+Mn2+
|
MnO4-
+
8H+ +
5e
Mn2+ +
4H2O
|
+
1,51
|
PbO2,PbSO4,H2SO4
|
PbO2
+SO42- +4H++2e
PbSO4+ 2H2O
|
+
1,685
|
Khi nồng độ ion trong dung dịch thay
đổi hoặt áp suất khí thay đổi thì
giá trị thế điện cực sẽ thay
đổi. Chúng ta có thể dùng phương trình
Nernst để tính giá trị thế điện
cực trong điều kiện không phải tiêu
chuẩn. Phương trình Nernst dùng để tính
thế điện cực của một điện
cực hay bán pin ở
có dạng:

E: giá trị thế điện cực ở
điều kiện khác tiêu chuẩn.
E0: giá trị thế điện cực tiêu
chuẩn.
n: số mol electron hiện diện trong bán
phản ứng.
Q: tỉ số phản ứng, có biểu
thức giống như biểu thức của
hằng số cân bằng nhưng nồng độ
không phải là nồng độ cân bằng mà là
nồng độ thực tế của các ion
hoặc áp suất thực tế của các
chất khí
Ví dụ 6.5.

Nếu ở 
Chúng ta đã biết thế khử tiêu
chuẩn của điện cực hidro là 0,00V,
nếu nồng độ H+ là là
1atm thì:
2H+( 10-7 M)
+2e
H2
( 1atm )
Các
phép đo điện hóa rất có ích cho các nhà
hóa học nói riêng và các nhà khoa học nói chung,
vì từ các số liệu thu thập được
có thể dùng để tính các đại lượng
nhiệt động, hằng số chó các
biến đổi hóa học. Ðộ biến
đổi năng lượng tự do tiêu
chuẩn của một phản ứng điện
hóa
liên hệ với sức điện động
tiêu chuẩn và hằng số cân bằng bởi
phương trình:

n: số electron trao đổi trong phản
ứng

Tổ
hợp hai phương trình ta có:

Ở
thay đổi giá trị của R và T ta có:
Từ
đây cho thấy biến đổi năng lượng
tự do tiêu chuẩn và hằng số cân
bằng của một phản ứng có thể xác
định theo thế khử tiêu chuẩn của
hai bán phản ứng đã tổ hợp thành
phản ứng điện hóa.
Ở điều kiện không phải tiêu
chuẩn giá trị
phụ thuộc sức điện động E
theo phương trình:

Ví
dụ 6.6a Tính
biến đổi năng lượng tự do cho
phản ứng sau ở 25oC.
Sức
điện động tiêu chuẩn là 0,27V, do
đó:
Giá trị âm của
cho biết phản ứng xảy ra tự nhiên
theo chiều qua phải. Giá trị dương
của Eo sẽ tương ứng với giá
trị âm của
, do đó giá trị dương của Eo cũng
nói lên được chiều qua phải là
chiều tự nhiên của phản ứng .
Ví dụ 6.6b Tính
hằng số cân bằng của phản ứng
sau ở 25oC
Cd +
Pb2+
Cd2+
+ Pb
=>
K = 109,13 =
1,3.109
Ðiều này nói lên rằng ở điều
kiện cân bằng nồng độ
gấp hơn một tỷ lần nồng độ

Ví dụ 6.7. Tính biến đổi năng lượng
tự do và hằng số cân bằng của
phản ứng sau ở
25oC
Zn +
Cu2+ (0,20M
)
Zn2+
(0,0050M ) +
Cu
Ở điều kiện tiêu chuẩn:
Hoặc
có thể tính:
E
= E
Zn / Zn2+
+ E
Cu2+/Cu
= 0,83
+ 0,32
= 1,15V
Giá trị âm của
cho thấy chiều sang phải là chiều tự
nhiên của phản ứng .
Giá trị K ở 25°C phải được
tính từ giá trị E°:


|