Hoá lý

Các bác ơi, tui có câu hỏi nho nhỏ này, bác nào quan tâm thì trao đổi nhé.
Ai cũng từng nghe nói đến điện cực chuẩn (đôi khi còn gọi là điện cực tiêu chuẩn) hiđrô. Vậy nó như thế nào nhỉ ? Trên thực tế có tồn tại điện cực chuẩn hiđrô như định nghĩa không ?

-----------------       LvK 
LI2C - UPMC
 


Le coeur a ses raisons que la raison ne connait pas

Bác hỏi như thế uh, theo tui đâu có điện cực chuẩn Hidro tuyệt đối, đó chỉ là định nghiã tương đối, coi nó là thước đo để so sánh với các điện cực khác thôi. Chúng ta se ko đo được thế của điện cực nào cả nếu ko có 1 điện cực nào đó làm mốc so sánh.
Tui hết ý.

Bác hỏi như thế uh, theo tui đâu có điện cực chuẩn Hidro tuyệt đối, đó chỉ là định nghiã tương đối, coi nó là thước đo để so sánh với các điện cực khác thôi. Chúng ta se ko đo được thế của điện cực nào cả nếu ko có 1 điện cực nào đó làm mốc so sánh.
Tui hết ý.

Điện cực chuẩn tuyệt đối dĩ nhiên là không có. Tiện đây tui đố luôn bà con nhé, khái niệm chuẩn và tiêu chuẩn (trong hoá học) có khác nhau không? Mới mọi người đưa ra từ gốc (english) của hai từ đó nhé!

Chúc một giáng sinh vui vẻ!
Chúc không có ai lạnh lẽo trong giáng sinh này!​

Không thể hiểu những gì không thể ... hiểu

Điện cực chuẩn tuyệt đối dĩ nhiên là không có. Tiện đây tui đố luôn bà con nhé, khái niệm chuẩn và tiêu chuẩn (trong hoá học) có khác nhau không? Mới mọi người đưa ra từ gốc (english) của hai từ đó nhé!

Chúc một giáng sinh vui vẻ!
Chúc không có ai lạnh lẽo trong giáng sinh này!​

Không thể hiểu những gì không thể ... hiểu

Bác joke và bác CUONG_MA đúng là dân Hoá lý có khác, đoán ngay được ý định của tui. Nhưng để cho chi tiết hơn tôi cũng xin nói thêm một chút về nó vậy:
Xét điện cực hiđro có sơ đồ như sau: Pt, H2 (aH2)| HCl (aH+), với aH+, aH2 là hoạt độ của H+ trong dung dịch và của H2. Thế điện cực của điện cực này theo phương trình Nernst như sau:
Theo định nghĩa, E0H+/H2 = 0 ở mọi nhiệt độ.
Thế điện cực của điện cực chuẩn hyđro là thế của một điện cực (giả thiết ) trong đó các cấu tử tạo thành (H+, H2) là lý tưởng, có nghĩa là có hoạt độ bàng 1 vói hệ số hoạt độ bằng 1. Bằng cách kí hiệu m và P là nồng độ mol lít và áp suất:
Đối với H+: aH+ = yH+.mH+ = 1 với yH+ =1 và mH+ = 1
Đối với H2: aH2 = yH2.PH2 = 1 với yH2 =1 và PH2 = 1
Hai điều kiện yH+ =1 và aH+ = 1 không được thực hiện đồng thời. Vì vậy thế của điện cực chuẩn hyđro là một đại lượng lý thuyết được suy ra bằng cách ngoại suy.
Mặc dù có vẻ "mâu thuẫn" nhưng điện cực chuẩn hyđro không tồn tại. Không nên tin rằng người ta có thể thực hiện trong thí nghiệm pin tương ứng với định nghĩa thế điện cực, người ta chỉ có thể đề cập đến một pin lý thuyết..
Chúng ta hãy xem xét ví dụ trên hình vẽ dưới đây: Hoạt độ của chất điện ly 1-1 như axit clohyđric biết đổi như thế nào theo nồng độ mol lít của nó ?
Dung dịch tương ứng với điểm B là dung dịch thực có hoạt độ bằng 1. Nồng độ mol của nó khác 1 và như vậy việc sử dụng dung dịch này không đáp ứng được theo đúng định nghĩa của điện cực chuẩn hiđro. Hơn nữa một dung dịch như thế không được sử dụng để thực hiện việc đo đạc vì nó quá đặc để bản chất anion không gây ảnh hưởng.
Điểm C tương ứng với dung dịch thực có nồng độ mol bằng 1, theo sơ đồ ta thấy rằng hệ số hoạt độ của nó khác 1. Như thế nó cũng không đáp ứng được yêu cầu của định nghĩa điện cực chuẩn hiđro.
Điểm A tương ứng với dung dịch lý tưởng có nồng độ mol bàng 1, phù hợp với đinh nghĩa điện cực chuẩn hiđro.
Để xác định giá trị thế điện cực tương ứng với điểm này, người ta thực hiện việc đo đạc ở nồng độ (H+, X-) thấp, trong những điều kiện này hệ số hoạt độ của H+ = 1.
Cũng thế, đối với điện cực hiđro, người ta thực hiện đo đạc ở nồng độ H+ thấp và áp suất H2 tương đối thấp để đảm bảo H+ và H2 được coi là lý tưởng hoặc trong phạm vi mà ở đó người ta có thể đưa vào các tham số hiệu đính nhằm đạt được sự chính xác mong muốn. Người ta suy ra thế của điện cực chuẩn hiđro bằng cách ngoại suy tù điều kiện lý tưởng.
Một điện cực hiđro sử dụng trong phòng thí nghiệm như là điện cực so sánh, không phải là điện cực chuẩn hiđro. Viêc j sử dụng nó không có nhiều lợi ích như việc sử dụng các điện cực so sánh khác. Trên thực tế người ta ít dùng điện cực này để làm điện cực so sánh.

-----------------       LvK 
LI2C - UPMC
 


Le coeur a ses raisons que la raison ne connait pas

Bác joke và bác CUONG_MA đúng là dân Hoá lý có khác, đoán ngay được ý định của tui. Nhưng để cho chi tiết hơn tôi cũng xin nói thêm một chút về nó vậy:
Xét điện cực hiđro có sơ đồ như sau: Pt, H2 (aH2)| HCl (aH+), với aH+, aH2 là hoạt độ của H+ trong dung dịch và của H2. Thế điện cực của điện cực này theo phương trình Nernst như sau:
Theo định nghĩa, E0H+/H2 = 0 ở mọi nhiệt độ.
Thế điện cực của điện cực chuẩn hyđro là thế của một điện cực (giả thiết ) trong đó các cấu tử tạo thành (H+, H2) là lý tưởng, có nghĩa là có hoạt độ bàng 1 vói hệ số hoạt độ bằng 1. Bằng cách kí hiệu m và P là nồng độ mol lít và áp suất:
Đối với H+: aH+ = yH+.mH+ = 1 với yH+ =1 và mH+ = 1
Đối với H2: aH2 = yH2.PH2 = 1 với yH2 =1 và PH2 = 1
Hai điều kiện yH+ =1 và aH+ = 1 không được thực hiện đồng thời. Vì vậy thế của điện cực chuẩn hyđro là một đại lượng lý thuyết được suy ra bằng cách ngoại suy.
Mặc dù có vẻ "mâu thuẫn" nhưng điện cực chuẩn hyđro không tồn tại. Không nên tin rằng người ta có thể thực hiện trong thí nghiệm pin tương ứng với định nghĩa thế điện cực, người ta chỉ có thể đề cập đến một pin lý thuyết..
Chúng ta hãy xem xét ví dụ trên hình vẽ dưới đây: Hoạt độ của chất điện ly 1-1 như axit clohyđric biết đổi như thế nào theo nồng độ mol lít của nó ?
Dung dịch tương ứng với điểm B là dung dịch thực có hoạt độ bằng 1. Nồng độ mol của nó khác 1 và như vậy việc sử dụng dung dịch này không đáp ứng được theo đúng định nghĩa của điện cực chuẩn hiđro. Hơn nữa một dung dịch như thế không được sử dụng để thực hiện việc đo đạc vì nó quá đặc để bản chất anion không gây ảnh hưởng.
Điểm C tương ứng với dung dịch thực có nồng độ mol bằng 1, theo sơ đồ ta thấy rằng hệ số hoạt độ của nó khác 1. Như thế nó cũng không đáp ứng được yêu cầu của định nghĩa điện cực chuẩn hiđro.
Điểm A tương ứng với dung dịch lý tưởng có nồng độ mol bàng 1, phù hợp với đinh nghĩa điện cực chuẩn hiđro.
Để xác định giá trị thế điện cực tương ứng với điểm này, người ta thực hiện việc đo đạc ở nồng độ (H+, X-) thấp, trong những điều kiện này hệ số hoạt độ của H+ = 1.
Cũng thế, đối với điện cực hiđro, người ta thực hiện đo đạc ở nồng độ H+ thấp và áp suất H2 tương đối thấp để đảm bảo H+ và H2 được coi là lý tưởng hoặc trong phạm vi mà ở đó người ta có thể đưa vào các tham số hiệu đính nhằm đạt được sự chính xác mong muốn. Người ta suy ra thế của điện cực chuẩn hiđro bằng cách ngoại suy tù điều kiện lý tưởng.
Một điện cực hiđro sử dụng trong phòng thí nghiệm như là điện cực so sánh, không phải là điện cực chuẩn hiđro. Viêc j sử dụng nó không có nhiều lợi ích như việc sử dụng các điện cực so sánh khác. Trên thực tế người ta ít dùng điện cực này để làm điện cực so sánh.

-----------------       LvK 
LI2C - UPMC
 


Le coeur a ses raisons que la raison ne connait pas

Bài này của mày rất hay, vote mày 5 sao.

Bài này của mày rất hay, vote mày 5 sao.

To LvK: Công nhận bài viết hay! Cũng vote sao cho ông. Có biết anhnt79 là ai không?
Thế không ai trả lời câu hỏi của tôi à?
Không thể hiểu những gì không thể ... hiểu