Ở các cây cầu bê tông, cốt thép (thành phần chính là Fe) có thể bị ăn mòn. Quá trình ăn mòn này bắt đầu như sau:
(1) Fe(r) → Fe2+(aq) + 2e
(2) O2(k) + 2H2O(l) + 4e → 4 OH-(aq)
Một pin điện đã được thiết lập để xảy ra các phản ứng như quá trình ăn mòn ở trên (ở 25°C). Cho thế điện cực chuẩn ở 25°C:
Fe2+(aq) + 2e ⇋ Fe(r) E° = – 0,44V
O2(k) + 2H2O(l) + 4e ⇋ 4OH-(aq) E° = 0,40V
a) Cho pin hoạt động trong 24h tại điều kiện chuẩn, tạo ra dòng điện không đổi 0,12A. Giả sử H2O và O2 dư trong suốt quá trình. Khối lượng Fe bị oxi hóa thành Fe2+ sau 24h pin hoạt động là 3 gam (làm tròn đến hàng đơn vị).
b) Cathode của pin là Fe.
c) Sức điện động của pin (E°pin) ở 25°C bằng 0,84V.
d) Phản ứng xảy ra khi pin hoạt động là 2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe2+ + 4OH-
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng
ne = 2mFe/56 = It/F —> mFe = 3 gam
(b) Sai, cathode là C, anode là Fe.
(c) Đúng, E°pin = E° cực dương – E° cực âm = 0,84V
(d) Sai, phản ứng là 2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)2