Một nhóm học sinh tìm hiểu sự ảnh hưởng của nồng độ ion kim loại tại điện cực tới sức điện động của pin điện. Giả thuyết của nhóm học sinh đưa ra: “Nồng độ của ion kim loại trong dung dịch của bất kì điện cực nào giảm đều làm cho thế điện cực của điện cực đó giảm, dẫn đến sức điện động của pin giảm”. Để kiểm tra giả thuyết này, nhóm học sinh thiết lập một pin điện như hình bên dưới:
Khi pha loãng dung dịch AgNO3 tới nồng độ 0,5M ở điện cực (2) và giữ nguyên nồng độ Cu(NO3)2 ở điện cực (1) thì thấy giá trị trên vôn kế giảm. Biết thế điện cực chuẩn của các điện cực:
Ag+(aq) + 1e → Ag(s) E°Ag+/Ag = +0,8 V
Cu2+(aq) + 2e → Cu(s) E°Cu2+/Cu = +0,34 V
a. Điện cực Ag+/Ag đóng vai trò là cathode.
b. Electron di chuyển từ điện cực Ag+/Ag sang điện cực Cu2+/Cu.
c. Có thể thay dung dịch Cu(NO3)2 1 M bằng dung dịch CuSO4 1 M.
d. Khi pha loãng dung dịch AgNO3 thì giá trị trên vôn kế giảm, nên giả thuyết ban đầu là đúng.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, E°Ag+/Ag > E°Cu2+/Cu nên điện cực Ag là cathode, điện cực Cu là anode.
(b) Sai, khi pin hoạt động, electron di chuyển từ điện cực Cu thông qua dây dẫn sang điện cực Ag.
(c) Đúng, Cu(NO3)2 1M hay CuSO4 1M đều đảm bảo cung cấp Cu2+ 1M, các anion NO3- hay SO42- không có tương tác khác nên không ảnh hưởng.
(d) Sai, thí nghiệm chưa đủ để kiểm chứng giả thuyết, cần phải làm 2 thí nghiệm riêng rẽ để kiểm chứng:
+ Giữ nguyên nồng độ Cu2+, giảm nồng độ Ag+
+ Giữ nguyên nồng độ Ag+, giảm nồng độ Cu2+
