a) Hãy cho biết suất điện động của pin, chiều dòng điện xảy ra và phản ứng trong pin khi pin sau đây hoạt động: \({\rm{Ag}}\left| {{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }0,001{\rm{M}}\parallel {\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}0,1{\rm{M}}} \right|{\rm{Cu}}{\rm{.}}\)

a) Ta có:

\(A{g^ + } + e \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} Ag\)

\( \Rightarrow {{\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }/{\rm{Ag}}}} = {\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }/{\rm{Ag}}}^0 + 0,059\lg \left[ {{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }} \right] = 0,8 + 0,059\lg 0,001 = 0,623{\rm{V}}\)

\({\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }} + 2{\rm{e}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{Cu}}\)

\( \Rightarrow {{\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}/{\rm{Cu}}}} = {\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}/{\rm{Cu}}}^0 + 0,059\lg \left[ {{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}} \right] = 0,34 + 0,059\lg 0,1 = 0,281{\rm{V}}\)

Do \({{\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}/{\rm{Cu}}}} < {{\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }/{\rm{Ag}}}}\) → Điện cực Ag là điện cực dương (catot), điện cực Cu là điện cực âm (anot). Dòng điện chạy từ cực Ag sang cực Cu. Sơ đồ pin viết lại thành:

\({\rm{Cu}}\mid {\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}0,1{\rm{MA}}{{\rm{g}}^ + }0,001{\rm{MAg}}\)

Suất điện động của pin:

\({E_{pin}} = {E_{A{g^ + }/Ag}} - {E_{C{u^{2 + }}/Cu}} = 0,623 - 0,281 = 0,342{\rm{V}}\)

b) Thêm NH3 vào cực dương:

\({\rm{A}}{{\rm{g}}^ + } + 2{\rm{N}}{{\rm{H}}_3} \to {\rm{Ag}}\left( {{\rm{N}}{{\rm{H}}_3}} \right)_2^ + \)

10-3                     10-3

\({\rm{Ag}}\left( {{\rm{N}}{{\rm{H}}_3}} \right)_2^ +  \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{A}}{{\rm{g}}^ + } + 2{\rm{N}}{{\rm{H}}_3}\)

C    10-3

[ ] 10-3-x                 x          0,1

\( \Rightarrow \frac{{x{{(0,1)}^2}}}{{{{10}^{ - 3}} - x}} = {10^{ - 7,23}} \Rightarrow x = {10^{ - 8,23}}M = \left[ {A{g^ + }} \right]\)

\( \Rightarrow {{\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }/{\rm{Ag}}}} = {\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }/{\rm{Ag}}}^0 + 0,059\lg \left[ {{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }} \right] = 0,8 + 0,059\lg {10^{ - 8,23}} = 0,314{\rm{V}}\)

\( \Rightarrow {{\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}/{\rm{Cu}}}} < {{\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }/{\rm{Ag}}}}\) nên chiều dòng điện và phản ứng trong pin không thay đổi. Suất điện động của pin giảm do \({{\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }/{\rm{Ag}}}}\) giảm.

\({{\rm{E}}_{{\rm{pin}}}} = {{\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^ + }/{\rm{Ag}}}} - {{\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}/{\rm{Cu}}}} = 0,314 - 0,281 = 0,033{\rm{V}}\)