Bài viết này cần thêm chú thích nguồn gốc để kiểm chứng thông tin. |
Bài viết này cần thêm liên kết tới các bài bách khoa khác để trở thành một phần của bách khoa toàn thư trực tuyến Wikipedia. |
Bài viết hoặc đoạn này cần được wiki hóa để đáp ứng tiêu chuẩn quy cách định dạng và văn phong của Wikipedia. |
Trong hóa học và sản xuất chế tạo, điện phân (tiếng Anh: electrolysis) là một phương thức sử dụng một dòng điện một chiều để thúc đẩy một phản ứng hóa học mà nếu không có dòng điện nó không tự xảy ra. Điện phân có tầm quan trọng cao về mặt thương mại do nó là một khâu trong việc tách riêng các nguyên tố hóa học từ những nguồn tài nguyên trong tự nhiên như quặng. Điện áp cần thiết để hiện tượng điện phân xảy ra được gọi là thế điện phân. Quá trình điện phân về bản chất là quá trình ngược với pin điện hóa.
Có hai loại điện phân: Điện phân nóng chảy và Điện phân dung dịch.
Điện cực dương (cực dương, dương cực, anot) là điện cực nối với cực dương của nguồn điện một chiều, là nơi hút các điện tử (anion)) về và xảy ra quá trình oxy hóa.
Điện cực âm (âm cực, cực âm, catot) là điện cực nối với cực âm của nguồn điện một chiều, là nơi các cation chạy về và xảy ra quá trình khử. Thực nghiệm cho thấy khi điện phân dung dịch chứa các ion kim loại đứng sau nhôm (Al) trong dãy thế điện hóa thì các ion kim loại này bị khử tạo thành kim loại bám vào điện cực catot. Ion nào càng đứng sau thì có tính oxy hóa càng mạnh nên càng bị khử trước ở catot.
● Suất điện động:
Hiệu của thế điện cực dương (E(+)) với thế điện cực âm (E(-)) được gọi là suất điện động của pin điện hóa:
Epin = E(+) - E(-)
(ở ví dụ này E0pin = E0(Cu2+/ Cu) - E0(Zn2+/Zn)).
- Điện cực KL mà nồng độ ion KL trong dung dịch bằng 1M được gọi là điện cực chuẩn.
- Thế điện cực chuẩn của KL cần đo được chấp nhận bằng sđd của pin tạo bởi điện cực hydro chuẩn và điện cực chuẩn của KL cần đo.
- Nếu KL đóng vai cực âm, thì thế điện cực chuẩn của KL có giá trị âm, nếu đóng vai trò cực dương thì thế điện cực chuẩn của KL có gía trị dương.
Trong dung dịch nước thế điện cực chuẩn của KL E0Mn+/ M càng lớn thì tính oxy hóa của cation Mn+ và tính khử của KL M càng yếu. (ngược lại).
Cation KL trong cặp oxihóa-khử có thế điện cực chuẩn lớn hơn có thể oxihóa được KL trong cặp có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn.
- dựa vào thế điện cực chuẩn của KL để sắp xếp nhỏ bên trái, lớn bên phải.
- viết phương trình phản ứng theo quy tắc anpha ().
KL trong cặp oxihóa-khử có thế ĐCC âm khử được ion H+ của dung dịch axit.
Epin = E(+) - E(-)
suất điện động của pin điện hóa luôn là số dương
E0pin X-Y = E0Yn+/Y - E0Xm+/X
Khi biết E0pin X-Y, nếu biết E0Yn+/Y Þ E0Xm+/X
Ví dụ:
Xác định E0Ni2+/Ni. Biết E0pin Ni-Cu = 0,60 V, E0Cu2+/Cu = 0,34V
E0pin Ni-Cu = E0Cu2+/Cu - E0Ni2+/Ni
Þ E0Ni2+/Ni = 0,34 – 0,6 = -0,28 V
Chú thích: (s) – rắn; (l) – lỏng; (g) – khí; (aq) – dung dịch; (Hg) – hỗn hống; bold – phương trình phân ly nước.
Nguyên tố | Bán phản ứng | E° / V | Electron | |||
---|---|---|---|---|---|---|
Chất oxy hóa | ⇌ | Chất khử | ||||
Sr | Sr+ + e− |
⇌ | Sr(s) | -4.101 | 1 | |
Ca | Ca+ + e− |
⇌ | Ca(s) | -3.8 | 1 | |
Th | Th4+ + e− |
⇌ | Th3+ |
-3.6 | 1 | |
Pr | Pr3+ + e− |
⇌ | Pr2+ |
-3.1 | 1 | |
N | 3N 2(g) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | 2HN 3(aq) |
-3.09 | 2 | |
Li | Li+ + e− |
⇌ | Li(s) | -3.0401 | 1 | |
N | N 2(g) + 4 H2O + 2 e− |
⇌ | 2NH 2OH(aq) + 2 OH− |
-3.04 | 2 | |
Cs | Cs+ + e− |
⇌ | Cs(s) | -3.026 | 1 | |
Ca | Ca(OH) 2 + 2 e− |
⇌ | Ca(s) + 2 OH− | -3.02 | 2 | |
Er | Er3+ + e− |
⇌ | Er2+ |
-3 | 1 | |
Ba | Ba(OH) 2 + 2 e− |
⇌ | Ba(s) + 2 OH− | -2.99 | 2 | |
Rb | Rb+ + e− |
⇌ | Rb(s) | -2.98 | 1 | |
K | K+ + e− |
⇌ | K(s) | -2.931 | 1 | |
Ba | Ba2+ + 2 e− |
⇌ | Ba(s) | -2.912 | 2 | |
La | La(OH) 3(s) + 3 e− |
⇌ | La(s) + 3 OH− | -2.9 | 3 | |
Fr | Fr+ + e− |
⇌ | Fr(s) | -2.9 | 1 | |
Sr | Sr2+ + 2 e− |
⇌ | Sr(s) | -2.899 | 2 | |
Sr | Sr(OH) 2 + 2 e− |
⇌ | Sr(s) + 2 OH− | -2.88 | 2 | |
Ca | Ca2+ + 2 e− |
⇌ | Ca(s) | -2.868 | 2 | |
Li | Li+ + C 6(s) + e− |
⇌ | LiC 6(s) |
-2.84 | 1 | |
Eu | Eu2+ + 2 e− |
⇌ | Eu(s) | -2.812 | 2 | |
Ra | Ra2+ + 2 e− |
⇌ | Ra(s) | -2.8 | 2 | |
Ho | Ho3+ + e− |
⇌ | Ho2+ | -2.8 | 1 | |
Bk | Bk3+ + e− |
⇌ | Bk2+ |
-2.8 | 1 | |
Yb | Yb2+ + 2 e− |
⇌ | Yb(s) | -2.76 | 2 | |
Na | Na+ + e− |
⇌ | Na(s) | -2.71 | 1 | |
Mg | Mg+ + e− |
⇌ | Mg(s) | -2.7 | 1 | |
Nd | Nd3+ + e− |
⇌ | Nd2+ |
-2.7 | 1 | |
Mg | Mg(OH) 2 + 2 e− |
⇌ | Mg(s) + 2 OH− | -2.69 | 2 | |
Sm | Sm2+ + 2 e− |
⇌ | Sm(s) | -2.68 | 2 | |
Be | Be 2O2− 3 + 3 H2O + 4 e− |
⇌ | 2Be(s) + 6 OH− | -2.63 | 4 | |
Pm | Pm3+ + e− |
⇌ | Pm2+ |
-2.6 | 1 | |
Dy | Dy3+ + e− |
⇌ | Dy2+ |
-2.6 | 1 | |
No | No2+ + 2 e− |
⇌ | No | -2.5 | 2 | |
Hf | HfO(OH) 2 + H2O + 4 e− |
⇌ | Hf(s) + 4 OH− | -2.5 | 4 | |
Th | Th(OH) 4 + 4 e− |
⇌ | Th(s) + 4 OH− | -2.48 | 4 | |
Md | Md2+ + 2 e− |
⇌ | Md | -2.4 | 2 | |
Tm | Tm2+ + 2 e− |
⇌ | Tm(s) | -2.4 | 2 | |
La | La3+ + 3 e− |
⇌ | La(s) | -2.379 | 3 | |
Y | Y3+ + 3 e− |
⇌ | Y(s) | -2.372 | 3 | |
Mg | Mg2+ + 2 e− |
⇌ | Mg(s) | -2.372 | 2 | |
Zr | ZrO(OH) 2(s) + H2O + 4 e− |
⇌ | Zr(s) + 4 OH− | -2.36 | 4 | |
Pr | Pr3+ + 3 e− |
⇌ | Pr(s) | -2.353 | 3 | |
Ce | Ce3+ + 3 e− |
⇌ | Ce(s) | -2.336 | 3 | |
Er | Er3+ + 3 e− |
⇌ | Er(s) | -2.331 | 3 | |
Ho | Ho3+ + 3 e− |
⇌ | Ho(s) | -2.33 | 3 | |
Al | H 2AlO− 3 + H2O + 3 e− |
⇌ | Al(s) + 4 OH− | -2.33 | 3 | |
Nd | Nd3+ + 3 e− |
⇌ | Nd(s) | -2.323 | 3 | |
Tm | Tm3+ + 3 e− |
⇌ | Tm(s) | -2.319 | 3 | |
Al | Al(OH) 3(s) + 3 e− |
⇌ | Al(s) + 3 OH− | -2.31 | 3 | |
Sm | Sm3+ + 3 e− |
⇌ | Sm(s) | -2.304 | 3 | |
Fm | Fm2+ + 2 e− | ⇌ | Fm | -2.3 | 2 | |
Am | Am3+ + e− |
⇌ | Am2+ |
-2.3 | 1 | |
Dy | Dy3+ + 3 e− |
⇌ | Dy(s) | -2.295 | 3 | |
Lu | Lu3+ + 3 e− |
⇌ | Lu(s) | -2.28 | 3 | |
Tb | Tb3+ + 3 e− |
⇌ | Tb(s) | -2.28 | 3 | |
Gd | Gd3+ + 3 e− |
⇌ | Gd(s) | -2.279 | 3 | |
H | H 2(g) + 2 e− |
⇌ | 2H− |
-2.23 | 2 | |
Es | Es2+ + 2 e− |
⇌ | Es(s) | -2.23 | 2 | |
Pm | Pm2+ + 2 e− |
⇌ | Pm(s) | -2.2 | 2 | |
Tm | Tm3+ + e− |
⇌ | Tm2+ | -2.2 | 1 | |
Dy | Dy2+ + 2 e− |
⇌ | Dy(s) | -2.2 | 2 | |
Ac | Ac3+ + 3 e− |
⇌ | Ac(s) | -2.2 | 3 | |
Yb | Yb3+ + 3 e− |
⇌ | Yb(s) | -2.19 | 3 | |
Cf | Cf2+ + 2 e− |
⇌ | Cf(s) | -2.12 | 2 | |
Nd | Nd2+ + 2 e− |
⇌ | Nd(s) | -2.1 | 2 | |
Ho | Ho2+ + 2 e− |
⇌ | Ho(s) | -2.1 | 2 | |
Sc | Sc3+ + 3 e− |
⇌ | Sc(s) | -2.077 | 3 | |
Al | AlF3− 6 + 3 e− |
⇌ | Al(s) + 6F− |
-2.069 | 3 | |
Am | Am3+ + 3 e− |
⇌ | Am(s) | -2.048 | 3 | |
Cm | Cm3+ + 3 e− |
⇌ | Cm(s) | -2.04 | 3 | |
Pu | Pu3+ + 3 e− |
⇌ | Pu(s) | -2.031 | 3 | |
Pr | Pr2+ + 2 e− |
⇌ | Pr(s) | -2 | 2 | |
Er | Er2+ + 2 e− |
⇌ | Er(s) | -2 | 2 | |
Eu | Eu3+ + 3 e− |
⇌ | Eu(s) | -1.991 | 3 | |
Lr | Lr3+ + 3 e− |
⇌ | Lr | -1.96 | 3 | |
Cf | Cf3+ + 3 e− |
⇌ | Cf(s) | -1.94 | 3 | |
Es | Es3+ + 3 e− |
⇌ | Es(s) | -1.91 | 3 | |
Pa | Pa4+ + e− |
⇌ | Pa3+ |
-1.9 | 1 | |
Am | Am2+ + 2 e− |
⇌ | Am(s) | -1.9 | 2 | |
Th | Th4+ + 4 e− |
⇌ | Th(s) | -1.899 | 4 | |
Fm | Fm3+ + 3 e− |
⇌ | Fm | -1.89 | 3 | |
Np | Np3+ + 3 e− |
⇌ | Np(s) | -1.856 | 3 | |
Be | Be2+ + 2 e− |
⇌ | Be(s) | -1.847 | 2 | |
P | H 2PO− 2 + e− |
⇌ | P(s) + 2 OH− | -1.82 | 1 | |
U | U3+ + 3 e− |
⇌ | U(s) | -1.798 | 3 | |
Sr | Sr2+ + 2 e− |
⇌ | Sr(Hg) | -1.793 | 2 | |
B | H 2BO− 3 + H2O + 3 e− |
⇌ | B(s) + 4 OH− | -1.79 | 3 | |
Th | ThO 2 + 4 H+ + 4 e− |
⇌ | Th(s) + 2 H2O | -1.789 | 4 | |
Hf | HfO2+ + 2 H+ + 4 e− |
⇌ | Hf(s) + H2O | -1.724 | 4 | |
P | HPO2− 3 + 2 H2O + 3 e− |
⇌ | P(s) + 5 OH− | -1.71 | 3 | |
Si | SiO2− 3 + 3 H2O + 4 e− |
⇌ | Si(s) + 6 OH− | -1.697 | 4 | |
Al | Al3+ + 3 e− |
⇌ | Al(s) | -1.662 | 3 | |
Ti | Ti2+ + 2 e− |
⇌ | Ti(s) | -1.63 | 2 | |
Zr | ZrO 2(s) + 4 H+ + 4 e− |
⇌ | Zr(s) + 2 H2O | -1.553 | 4 | |
Zr | Zr4+ + 4 e− |
⇌ | Zr(s) | -1.45 | 4 | |
Ti | Ti3+ + 3 e− |
⇌ | Ti(s) | -1.37 | 3 | |
Ti | TiO(s) + 2 H+ + 2 e− | ⇌ | Ti(s) + H2O | -1.31 | 2 | |
Ti | Ti 2O 3(s) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | 2TiO(s) + H2O | -1.23 | 2 | |
Zn | Zn(OH)2− 4 + 2 e− |
⇌ | Zn(s) + 4 OH− | -1.199 | 2 | |
Mn | Mn2+ + 2 e− |
⇌ | Mn(s) | -1.185 | 2 | |
Fe | Fe(CN)4− 6 + 6 H+ + 2 e− |
⇌ | Fe(s) + 6HCN(aq) | -1.16 | 2 | |
Te | Te(s) + 2 e− | ⇌ | Te2− |
-1.143 | 2 | |
V | V2+ + 2 e− |
⇌ | V(s) | -1.13 | 2 | |
Nb | Nb3+ + 3 e− |
⇌ | Nb(s) | -1.099 | 3 | |
Sn | Sn(s) + 4 H+ + 4 e− | ⇌ | SnH 4(g) |
-1.07 | 4 | |
Ti | TiO2+ + 2 H+ + 4 e− |
⇌ | Ti(s) + H2O | -0.93 | 4 | |
Si | SiO 2(s) + 4 H+ + 4 e− |
⇌ | Si(s) + 2 H2O | -0.91 | 4 | |
B | B(OH) 3(aq) + 3 H+ + 3 e− |
⇌ | B(s) + 3 H2O | -0.89 | 3 | |
Fe | Fe(OH) 2(s) + 2 e− |
⇌ | Fe(s) + 2 OH− | -0.89 | 2 | |
Fe | Fe 2O 3(s) + 3 H2O + 2 e− |
⇌ | 2Fe(OH) 2(s) + 2 OH− |
-0.86 | 2 | |
H | 2 H2O + 2 e− | ⇌ | H 2(g) + 2 OH− |
-0.8277 | 2 | |
Bi | Bi(s) + 3 H+ + 3 e− | ⇌ | BiH 3 |
-0.8 | 3 | |
Zn | Zn2+ + 2 e− |
⇌ | Zn(Hg) | -0.7628 | 2 | |
Zn | Zn2+ + 2 e− |
⇌ | Zn(s) | -0.7618 | 2 | |
Ta | Ta 2O 5(s) + 10 H+ + 10 e− |
⇌ | 2Ta(s) + 5 H2O | -0.75 | 10 | |
Cr | Cr3+ + 3 e− |
⇌ | Cr(s) | -0.74 | 3 | |
Ni | Ni(OH) 2(s) + 2 e− |
⇌ | Ni(s) + 2 OH− | -0.72 | 2 | |
Ag | Ag 2S(s) + 2 e− |
⇌ | 2Ag(s) + S2− (aq) |
-0.69 | 2 | |
Au | [Au(CN) 2]− + e− |
⇌ | Au(s) + 2CN− |
-0.6 | 1 | |
Ta | Ta3+ + 3 e− |
⇌ | Ta(s) | -0.6 | 3 | |
Pb | PbO(s) + H2O + 2 e− | ⇌ | Pb(s) + 2 OH− | -0.58 | 2 | |
Ti | 2TiO 2(s) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | Ti 2O 3(s) + H2O |
-0.56 | 2 | |
Ga | Ga3+ + 3 e− |
⇌ | Ga(s) | -0.53 | 3 | |
U | U4+ + e− |
⇌ | U3+ |
-0.52 | 1 | |
P | H 3PO 2(aq) + H+ + e− |
⇌ | P(white)[note 1] + 2 H2O | -0.508 | 1 | |
P | H 3PO 3(aq) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | H 3PO 2(aq) + H2O |
-0.499 | 2 | |
Ni | NiO 2(s) + 2Bản mẫu:H2O-nl + 2 e− |
⇌ | Ni(OH) 2(s) + 2 OH− |
-0.49 | 2 | |
P | H 3PO 3(aq) + 3 H+ + 3 e− |
⇌ | P(red)[note 1] + 3 H2O | -0.454 | 3 | |
Cu | Cu(CN)− 2 + e− |
⇌ | Cu(s) + 2CN− |
-0.44 | 1 | |
Fe | Fe2+ + 2 e− |
⇌ | Fe(s) | -0.44 | 2 | |
C | 2CO 2(g) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | HOOCCOOH(aq) | -0.43 | 2 | |
Cr | Cr3+ + e− |
⇌ | Cr2+ |
-0.42 | 1 | |
Cd | Cd2+ + 2 e− |
⇌ | Cd(s) | -0.4 | 2 | |
Ge | GeO 2(s) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | GeO(s) + H2O | -0.37 | 2 | |
Cu | Cu 2O(s) + H2O + 2 e− |
⇌ | 2Cu(s) + 2 OH− | -0.36 | 2 | |
Pb | PbSO 4(s) + 2 e− |
⇌ | Pb(s) + SO2− 4 |
-0.3588 | 2 | |
Pb | PbSO 4(s) + 2 e− |
⇌ | Pb(Hg) + SO2− 4 |
-0.3505 | 2 | |
Eu | Eu3+ + e− |
⇌ | Eu2+ |
-0.35 | 1 | |
In | In3+ + 3 e− |
⇌ | In(s) | -0.34 | 3 | |
Tl | Tl+ + e− |
⇌ | Tl(s) | -0.34 | 1 | |
Ge | Ge(s) + 4 H+ + 4 e− | ⇌ | GeH 4(g) |
-0.29 | 4 | |
Co | Co2+ + 2 e− |
⇌ | Co(s) | -0.28 | 2 | |
P | H 3PO 4(aq) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | H 3PO 3(aq) + H2O |
-0.276 | 2 | |
V | V3+ + e− |
⇌ | V2+ |
-0.26 | 1 | |
Ni | Ni2+ + 2 e− |
⇌ | Ni(s) | -0.25 | 2 | |
As | As(s) + 3 H+ + 3 e− | ⇌ | AsH 3(g) |
-0.23 | 3 | |
Ag | AgI(s) + e− | ⇌ | Ag(s) + I− |
-0.15224 | 1 | |
Mo | MoO 2(s) + 4 H+ + 4 e− |
⇌ | Mo(s) + 2 H2O | -0.15 | 4 | |
Si | Si(s) + 4 H+ + 4 e− | ⇌ | SiH 4(g) |
-0.14 | 4 | |
Sn | Sn2+ + 2 e− |
⇌ | Sn(s) | -0.13 | 2 | |
O | O 2(g) + H+ + e− |
⇌ | HO• 2(aq) |
-0.13 | 1 | |
Pb | Pb2+ + 2 e− |
⇌ | Pb(s) | -0.126 | 2 | |
W | WO 2(s) + 4 H+ + 4 e− |
⇌ | W(s) + 2 H2O | -0.12 | 4 | |
P | P(red) + 3 H+ + 3 e− | ⇌ | PH 3(g) |
-0.111 | 3 | |
C | CO 2(g) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | HCOOH(aq) | -0.11 | 2 | |
Se | Se(s) + 2 H+ + 2 e− | ⇌ | H 2Se(g) |
-0.11 | 2 | |
C | CO 2(g) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | CO(g) + H2O | -0.11 | 2 | |
Cu | Cu(NH 3)+ 2 + e− |
⇌ | Cu(s) + 2NH 3(aq) |
-0.1 | 1 | |
Sn | SnO(s) + 2 H+ + 2 e− | ⇌ | Sn(s) + H2O | -0.1 | 2 | |
Sn | SnO 2(s) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | SnO(s) + H2O | -0.09 | 2 | |
W | WO 3(aq) + 6 H+ + 6 e− |
⇌ | W(s) + 3 H2O | -0.09 | 6 | |
Fe | Fe 3O 4(s) + 8 H+ + 8 e− |
⇌ | 3Fe(s) + 4 H2O | -0.085 | 8 | |
P | P(white) + 3 H+ + 3 e− | ⇌ | PH 3(g) |
-0.063 | 3 | |
Fe | Fe3+ + 3 e− |
⇌ | Fe(s) | -0.04 | 3 | |
C | HCOOH(aq) + 2 H+ + 2 e− | ⇌ | HCHO(aq) + H2O | -0.03 | 2 | |
H | 2 H+ + 2 e− | ⇌ | H 2(g) |
0 | 2 | |
Ag | AgBr(s) + e− | ⇌ | Ag(s) + Br− |
0.07133 | 1 | |
S | S 4O2− 6 + 2 e− |
⇌ | 2S 2O2− 3 |
0.08 | 2 | |
N | N 2(g) + 2 H2O + 6 H+ + 6 e− |
⇌ | 2NH 4OH(aq) |
0.092 | 6 | |
Hg | HgO(s) + H2O + 2 e− | ⇌ | Hg(l) + 2 OH− | 0.0977 | 2 | |
Cu | Cu(NH 3)2+ 4 + e− |
⇌ | Cu(NH 3)+ 2 + 2NH 3(aq) |
0.1 | 1 | |
Ru | Ru(NH 3)3+ 6 + e− |
⇌ | Ru(NH 3)2+ 6 |
0.1 | 1 | |
N | N 2H 4(aq) + 4 H2O + 2 e− |
⇌ | 2NH+ 4 + 4 OH− |
0.11 | 2 | |
Mo | H 2MoO 4(aq) + 6 H+ + 6 e− |
⇌ | Mo(s) + 4 H2O | 0.11 | 6 | |
Ge | Ge4+ + 4 e− |
⇌ | Ge(s) | 0.12 | 4 | |
C | C(s) + 4 H+ + 4 e− | ⇌ | CH 4(g) |
0.13 | 4 | |
C | HCHO(aq) + 2 H+ + 2 e− | ⇌ | CH 3OH(aq) |
0.13 | 2 | |
S | S(s) + 2 H+ + 2 e− | ⇌ | H 2S(g) |
0.14 | 2 | |
Sn | Sn4+ + 2 e− |
⇌ | Sn2+ |
0.15 | 2 | |
Cu | Cu2+ + e− |
⇌ | Cu+ |
0.159 | 1 | |
S | HSO− 4 + 3 H+ + 2 e− |
⇌ | SO 2(aq) + 2 H2O |
0.16 | 2 | |
U | UO2+ 2 + e− |
⇌ | UO+ 2 |
0.163 | 1 | |
S | SO2− 4 + 4 H+ + 2 e− |
⇌ | SO 2(aq) + 2 H2O |
0.17 | 2 | |
Ti | TiO2+ + 2 H+ + e− |
⇌ | Ti3+ + H2O |
0.19 | 1 | |
Sb | SbO+ + 2 H+ + 3 e− |
⇌ | Sb(s) + H2O | 0.2 | 3 | |
Fe | 3Fe 2O 3(s) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | 2Fe 3O 4(s) + H2O |
0.22 | 2 | |
Ag | AgCl(s) + e− | ⇌ | Ag(s) + Cl− |
0.22233 | 1 | |
As | H 3AsO 3(aq) + 3 H+ + 3 e− |
⇌ | As(s) + 3 H2O | 0.24 | 3 | |
Ru | Ru3+ (aq) + e− |
⇌ | Ru2+ (aq) |
0.249 | 1 | |
Ge | GeO(s) + 2 H+ + 2 e− | ⇌ | Ge(s) + H2O | 0.26 | 2 | |
U | UO+ 2 + 4 H+ + e− |
⇌ | U4+ + 2 H2O |
0.273 | 1 | |
Re | Re3+ + 3 e− |
⇌ | Re(s) | 0.3 | 3 | |
Bi | Bi3+ + 3 e− |
⇌ | Bi(s) | 0.308 | 3 | |
Cu | Cu2+ + 2 e− |
⇌ | Cu(s) | 0.337 | 2 | |
V | [VO]2+ + 2 H+ + e− |
⇌ | V3+ + H2O |
0.34 | 1 | |
Fe | [Fe(CN) 6]3− + e− |
⇌ | [Fe(CN) 6]4− |
0.3704 | 1 | |
Fe | Fc+ + e− |
⇌ | Fc(s) | 0.4 | 1 | |
O | O 2(g) + 2 H2O + 4 e− |
⇌ | 4 OH−(aq) | 0.401 | 4 | |
Mo | H 2MoO 4 + 6 H+ + 3 e− |
⇌ | Mo3+ + 4 H2O |
0.43 | 3 | |
Ru | Ru2+ (aq) + 2 e− |
⇌ | Ru | 0.455 | 2 | |
C | CH 3OH(aq) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | CH 4(g) + H2O |
0.5 | 2 | |
S | SO 2(aq) + 4 H+ + 4 e− |
⇌ | S(s) + 2 H2O | 0.5 | 4 | |
Cu | Cu+ + e− |
⇌ | Cu(s) | 0.52 | 1 | |
C | CO(g) + 2 H+ + 2 e− | ⇌ | C(s) + H2O | 0.52 | 2 | |
I | I− 3 + 2 e− |
⇌ | 3I− |
0.53 | 2 | |
I | I 2(s) + 2 e− |
⇌ | 2I− |
0.54 | 2 | |
Au | [AuI 4]− + 3 e− |
⇌ | Au(s) + 4I− |
0.56 | 3 | |
As | H 3AsO 4(aq) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | H 3AsO 3(aq) + H2O |
0.56 | 2 | |
Au | [AuI 2]− + e− |
⇌ | Au(s) + 2I− |
0.58 | 1 | |
Mn | MnO− 4 + 2 H2O + 3 e− |
⇌ | MnO 2(s) + 4 OH− |
0.595 | 3 | |
S | S 2O2− 3 + 6 H+ + 4 e− |
⇌ | 2S(s) + 3 H2O | 0.6 | 4 | |
Mo | H 2MoO 4(aq) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | MoO 2(s) + 2 H2O |
0.65 | 2 | |
C | + 2 H+ + 2 e− | ⇌ | 0.6992 | 2 | ||
O | O 2(g) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | H 2O 2(aq) |
0.7 | 2 | |
Tl | Tl3+ + 3 e− |
⇌ | Tl(s) | 0.72 | 3 | |
Pt | PtCl2− 6 + 2 e− |
⇌ | PtCl2− 4 + 2Cl− |
0.726 | 2 | |
Fe | Fe 2O 3(s) + 6 H+ + 2 e− |
⇌ | 2Fe2+ + 3 H2O |
0.728 | 2 | |
Se | H 2SeO 3(aq) + 4 H+ + 4 e− |
⇌ | Se(s) + 3 H2O | 0.74 | 4 | |
Pt | PtCl2− 4 + 2 e− |
⇌ | Pt(s) + 4Cl− |
0.758 | 2 | |
Fe | Fe3+ + e− |
⇌ | Fe2+ |
0.77 | 1 | |
Ag | Ag+ + e− |
⇌ | Ag(s) | 0.7996 | 1 | |
Hg | Hg2+ 2 + 2 e− |
⇌ | 2Hg(l) | 0.8 | 2 | |
N | NO− 3(aq) + 2 H+ + e− |
⇌ | NO 2(g) + H2O |
0.8 | 1 | |
Fe | 2FeO2− 4 + 5 H2O + 6 e− |
⇌ | Fe 2O 3(s) + 10 OH− |
0.81 | 6 | |
Au | [AuBr 4]− + 3 e− |
⇌ | Au(s) + 4Br− |
0.85 | 3 | |
Hg | Hg2+ + 2 e− |
⇌ | Hg(l) | 0.85 | 2 | |
Ir | [IrCl 6]2− + e− |
⇌ | [IrCl 6]3− |
0.87 | 1 | |
Mn | MnO− 4 + H+ + e− |
⇌ | HMnO− 4 |
0.9 | 1 | |
Hg | 2Hg2+ + 2 e− |
⇌ | Hg2+ 2 |
0.91 | 2 | |
Pd | Pd2+ + 2 e− |
⇌ | Pd(s) | 0.915 | 2 | |
Au | [AuCl 4]− + 3 e− |
⇌ | Au(s) + 4Cl− |
0.93 | 3 | |
Mn | MnO 2(s) + 4 H+ + e− |
⇌ | Mn3+ + 2 H2O |
0.95 | 1 | |
N | NO− 3(aq) + 4 H+ + 3 e− |
⇌ | NO(g) + 2 H2O(l) | 0.958 | 3 | |
Au | [AuBr 2]− + e− |
⇌ | Au(s) + 2Br− |
0.96 | 1 | |
Fe | Fe 3O 4(s) + 8 H+ + 2 e− |
⇌ | 3Fe2+ + 4 H2O |
0.98 | 2 | |
Xe | [HXeO 6]3− + 2 H2O + 2 e− |
⇌ | [HXeO 4]− + 4 OH− |
0.99 | 2 | |
V | [VO 2]+ (aq) + 2 H+ + e− |
⇌ | [VO]2+ (aq) + H2O |
1 | 1 | |
Te | H 6TeO 6(aq) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | TeO 2(s) + 4 H2O |
1.02 | 2 | |
Br | Br 2(l) + 2 e− |
⇌ | 2Br− |
1.066 | 2 | |
Br | Br 2(aq) + 2 e− |
⇌ | 2Br− |
1.0873 | 2 | |
Ru | RuO 2 + 4 H+ + 2 e− |
⇌ | Ru2+ (aq) + 2 H2O |
1.120 | 2 | |
Cu | Cu2+ + 2CN− + e− |
⇌ | Cu(CN)− 2 |
1.12 | 1 | |
I | IO− 3 + 5 H+ + 4 e− |
⇌ | HIO(aq) + 2 H2O | 1.13 | 4 | |
Au | [AuCl 2]− + e− |
⇌ | Au(s) + 2Cl− |
1.15 | 1 | |
Se | HSeO− 4 + 3 H+ + 2 e− |
⇌ | H 2SeO 3(aq) + H2O |
1.15 | 2 | |
Ag | Ag 2O(s) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | 2Ag(s) + H2O | 1.17 | 2 | |
Cl | ClO− 3 + 2 H+ + e− |
⇌ | ClO 2(g) + H2O |
1.18 | 1 | |
Xe | [HXeO 6]3− + 5 H2O + 8 e− |
⇌ | Xe(g) + 11 OH− | 1.18 | 8 | |
Pt | Pt2+ + 2 e− |
⇌ | Pt(s) | 1.188 | 2 | |
Cl | ClO 2(g) + H+ + e− |
⇌ | HClO 2(aq) |
1.19 | 1 | |
I | 2IO− 3 + 12 H+ + 10 e− |
⇌ | I 2(s) + 6 H2O |
1.2 | 10 | |
Cl | ClO− 4 + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | ClO− 3 + H2O |
1.2 | 2 | |
Mn | MnO 2(s) + 4 H+ + 2 e− |
⇌ | Mn2+ + 2 H2O |
1.224 | 2 | |
O | O 2(g) + 4 H+ + 4 e− |
⇌ | 2 H2O | 1.229 | 4 | |
Ru | [Ru(bipy) 3]3+ + e− |
⇌ | [Ru(bipy) 3]2+ |
1.24 | 1 | |
Xe | [HXeO 4]− + 3 H2O + 6 e− |
⇌ | Xe(g) + 7 OH− | 1.24 | 6 | |
Tl | Tl3+ + 2 e− |
⇌ | Tl+ |
1.25 | 2 | |
Cr | Cr 2O2− 7 + 14 H+ + 6 e− |
⇌ | 2Cr3+ + 7 H2O |
1.33 | 6 | |
Cl | Cl 2(g) + 2 e− |
⇌ | 2Cl− |
1.36 | 2 | |
Ru | RuO− 4(aq) + 8 H+ + 5 e− |
⇌ | Ru2+ (aq) + 4 H2O |
1.368 | 5 | |
Ru | RuO 4 + 4 H+ + 4 e− |
⇌ | RuO 2 + 2 H2O |
1.387 | 4 | |
Co | CoO 2(s) + 4 H+ + e− |
⇌ | Co3+ + 2 H2O |
1.42 | 1 | |
N | 2NH 3OH+ + H+ + 2 e− |
⇌ | N 2H+ 5 + 2 H2O |
1.42 | 2 | |
I | 2HIO(aq) + 2 H+ + 2 e− | ⇌ | I 2(s) + 2 H2O |
1.44 | 2 | |
Br | BrO− 3 + 5 H+ + 4 e− |
⇌ | HBrO(aq) + 2 H2O | 1.45 | 4 | |
Pb | β-PbO 2(s) + 4 H+ + 2 e− |
⇌ | Pb2+ + 2 H2O |
1.46 | 2 | |
Pb | α-PbO 2(s) + 4 H+ + 2 e− |
⇌ | Pb2+ + 2 H2O |
1.468 | 2 | |
Br | 2BrO− 3 + 12 H+ + 10 e− |
⇌ | Br 2(l) + 6 H2O |
1.48 | 10 | |
Cl | 2ClO− 3 + 12 H+ + 10 e− |
⇌ | Cl 2(g) + 6 H2O |
1.49 | 10 | |
Cl | HClO(aq) + H+ + 2 e− | ⇌ | Cl− (aq) + H2O |
1.49 | 2 | |
Mn | MnO− 4 + 8 H+ + 5 e− |
⇌ | Mn2+ + 4 H2O |
1.51 | 5 | |
O | HO• 2 + H+ + e− |
⇌ | H 2O 2(aq) |
1.51 | 1 | |
Au | Au3+ + 3 e− |
⇌ | Au(s) | 1.52 | 3 | |
Ru | RuO2− 4(aq) + 8 H+ + 4 e− |
⇌ | Ru2+ (aq) + 4 H2O |
1.563 | 4 | |
Ni | NiO 2(s) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | Ni2+ + 2 OH− |
1.59 | 2 | |
Ce | Ce4+ + e− |
⇌ | Ce3+ |
1.61 | 1 | |
Cl | 2HClO(aq) + 2 H+ + 2 e− | ⇌ | Cl 2(g) + 2 H2O |
1.63 | 2 | |
Ag | Ag 2O 3(s) + 6 H+ + 4 e− |
⇌ | 2Ag+ + 3 H2O |
1.67 | 4 | |
Cl | HClO 2(aq) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | HClO(aq) + H2O | 1.67 | 2 | |
Pb | Pb4+ + 2 e− |
⇌ | Pb2+ |
1.69 | 2 | |
Mn | MnO− 4 + 4 H+ + 3 e− |
⇌ | MnO 2(s) + 2 H2O |
1.7 | 3 | |
Ag | AgO(s) + 2 H+ + e− | ⇌ | Ag+ + H2O |
1.77 | 1 | |
O | H 2O 2(aq) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | 2 H2O | 1.78 | 2 | |
Co | Co3+ + e− |
⇌ | Co2+ |
1.82 | 1 | |
Au | Au+ + e− |
⇌ | Au(s) | 1.83 | 1 | |
Br | BrO− 4 + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | BrO− 3 + H2O |
1.85 | 2 | |
Ag | Ag2+ + e− |
⇌ | Ag+ |
1.98 | 1 | |
O | S 2O2− 8 + 2 e− |
⇌ | 2SO2− 4 |
2.01 | 2 | |
O | O 3(g) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | O 2(g) + H2O |
2.075 | 2 | |
Mn | HMnO− 4 + 3 H+ + 2 e− |
⇌ | MnO 2(s) + 2 H2O |
2.09 | 2 | |
Xe | XeO 3(aq) + 6 H+ + 6 e− |
⇌ | Xe(g) + 3 H2O | 2.12 | 6 | |
Xe | H 4XeO 6(aq) + 8 H+ + 8 e− |
⇌ | Xe(g) + 6 H2O | 2.18 | 8 | |
Fe | FeO2− 4 + 8 H+ + 3 e− |
⇌ | Fe3+ + 4 H2O |
2.2 | 3 | |
Xe | XeF 2(aq) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | Xe(g) + 2HF(aq) | 2.32 | 2 | |
Xe | H 4XeO 6(aq) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | XeO 3(aq) + 3 H2O |
2.42 | 2 | |
F | F 2(g) + 2 e− |
⇌ | 2F− |
2.87 | 2 | |
F | F 2(g) + 2 H+ + 2 e− |
⇌ | 2HF(aq) | 3.05 | 2 | |
Tb | Tb4+ + e– | ⇌ | Tb3+ | 3.1 | 1 | |
Pr | Pr4+ + e– | ⇌ | Pr3+ | 3.2 | 1 | |
Kr | KrF 2(aq) + 2 e− |
⇌ | Kr(g) + 2F− (aq) |
3.27 | 2 |
Điện phân chất điện li nóng chảy
Ví dụ 1: Điện phân NaCl nóng chảy có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot (–) ← NaCl → Anot (+)
Na+ + 1e → Na 2Cl- → Cl2 + 2e
Phương trình điện phân: 2NaCl → 2Na + Cl2
Ví dụ 2: Điện phân Al2O3 nóng chảy pha thêm criolit (Na3AlF6) có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot (–) ← Al2O3 → Anot (+)
4| Al3+ + 3e → Al 3| 2O2- → O2 + 4e
Phương trình điện phân là: 2Al2O3 → 4Al + 3O2
- Tại catot xảy ra quá trình khử cation (sau Al): Mn+ + ne → M
- Nếu điện phân dung dịch có các cation K+, Na+, Ca2+, Ba2+, Mg2+, Al3+ thì H2O sẽ tham gia điện phân theo PT: 2H2O + 2e → H2 + 2OH-
- Nếu trong dung dịch có nhiều cation thì cation nào có tính oxy hóa mạnh hơn sẽ bị điện phân trước.
Tại anot xảy ra quá trình oxy hóa anion: Xn- → X + ne
* Gốc axit không chứa oxi như Cl-, S2-... hoặc ion OH- của bazơ kiềm hoặc nước thì tham gia điện phân.
Thứ tự anion bị oxy hóa: S2– > I– > Br– > Cl– > RCOO– > OH– > H2O
Gốc axit có chứa oxi NO3–, SO42–, PO43–, CO32–, ClO4–... thì nước tham gia điện phân: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e
Nếu anode là chất trơ (không tan, như Bạch kim (Pt), than chì (có thể dùng lõi pin), các anion không chứa oxi sẽ bị oxy hóa ở anode, khi không còn anion không chứa oxi, nước sẽ bị oxy hóa, khi hết nước, quá trình điện phân sẽ ngừng.
Nếu anode không trơ thì anode sẽ bị tan và có thể phản ứng với dung dịch điện phân.
Thường thì bình điện phân có vách ngăn xốp ngăn thành hai phần, một phần chứa cathode, một phần chứa anode, nhưng nếu bỏ vách ngăn này, các chất tạo thành do điện phân sẽ phản ứng với dung dịch.
Điện phân dung dịch NaCl không có vách ngăn, ta được nước Javel do Cl2 sinh ra phản ứng với NaOH tạo thành do điện phân:
2NaCl + 2H2O đp=> H2 + NaOH + Cl2
2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O (hỗn hợp này gọi là nước Javel)
Ví dụ 1: Điện phân NaCl nóng chảy có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot (–) ← NaCl → Anot (+)
Na+ + 1e → Na 2Cl- → Cl2 + 2e
Phương trình điện phân: 2NaCl → 2Na + Cl2
Ví dụ 2: Điện phân Al2O3 nóng chảy pha thêm criolit (Na3AlF6) có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot (–) ← Al2O3 → Anot (+)
4| Al3+ + 3e → Al 3| 2O2- → O2 + 4e
Phương trình điện phân là: 2Al2O3 → 4Al + 3O2
Ví dụ 3: Điện phân dung dịch CuCl2 với anot trơ có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot (–) ← CuCl2 → Anot (+)
Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e
Phương trình điện phân: CuCl2 → Cu + Cl2
Ví dụ 4: Điện phân dung dịch NaCl bão hòa với điện cực trơ có màng ngăn có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot (–) ← NaCl → Anot (+)
H2O, Na+ (H2O) Cl-, H2O
2H2O + 2e → H2 + 2OH- 2Cl- → Cl2 + 2e
Phương trình điện phân: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2
Nếu không có màng ngăn thì: Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
=> phương trình điện phân: NaCl + H2O → NaClO + H2
Ví dụ 5: Điện phân dung dịch NiSO4 với anot trơ có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot (–) ← NiSO4 → Anot (+)
Ni2+, H2O (H2O) H2O, SO42-
Ni2+ + 2e → Ni 2H2O → O2 + 4H+ + 4e
Phương trình điện phân là: 2NiSO4 + 2H2O → 2Ni + 2H2SO4 + O2
Ví dụ 6: Điện phân dung dịch NiSO4 với anot bằng Cu có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot (–) ← NiSO4 → Cu (+)
Ni2+, H2O (H2O) H2O, SO42-
Ni2+ + 2e → Ni Cu → Cu2+ + 2e
Phương trình điện phân là: NiSO4 + Cu → CuSO4 + Ni
Ví dụ 7: Điện phân dung dịch hỗn hợp chứa FeCl3, CuCl2 và HCl với anot trơ có thể biểu diễn bằng sơ đồ:
Catot (–) | ← FeCl3, CuCl2, HCl → | Anot (+) |
Fe3+, Cu2+, H+
Fe3+ + 1e → Fe2+ Cu2+ + 2e → Cu 2H+ + 2e → H2 Fe2+ + 2e → Fe |
2Cl- → Cl2 + 2e |
Khối lượng chất giải phóng ở mỗi điện cực tỉ lệ với điện lượng đi qua dung dịch và đương lượng của chất:
Trong đó:
+ m: khối lượng chất giải phóng ở điện cực (gam)
+ A: khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực
+ n: số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận
+ I: cường độ dòng điện (A)
+ t: thời gian điện phân (s)
+ F: hằng số Faraday (F = 1,602.10−19.6,022.1023 ≈ 96500 C.mol−1)
Biểu thức liên hệ:
- Điều chế kim loại
- Điều chế một số phi kim: H2, O2, F2, Cl2
- Điều chế một số hợp chất: NaOH, nước Giaven
- Tinh chế kim loại: Cu, Pb, Zn, Fe, Ag, Au
- Mạ điện: Cu, Ag, Au, Cr, Ni
<ref>
sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên Gre
<ref>
sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên van92
<ref>
sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên Atk
<ref>
sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên van
<ref>
sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên si
<ref>
sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên Bar
<ref>
sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên Bar2
<ref>
sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên Pou
<ref>
sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên Pang2007
Lỗi chú thích: Đã tìm thấy thẻ <ref>
với tên nhóm “note”, nhưng không tìm thấy thẻ tương ứng <references group="note"/>
tương ứng