Một pin Galvani được thiết lập ở điều kiện chuẩn theo sơ đồ như hình sau:
Cho biết:
– Thế điện cực chuẩn: E°Zn2+/Zn = -0,762V; E°Ag+/Ag = +0,799V.
– Điện lượng mà pin đã cung cấp: q = ne.F
– Điện năng cực đại (công cực đại) mà pin đã cung cấp cho bóng đèn ở điều kiện chuẩn:
A max pin cung cấp = q.E°pin = P.t
Trong đó: Amax là điện năng cực đại (J hay Ws), q là điện lượng (C hay As), ne là số mol electron đi qua dây dẫn, E°pin là sức điện động chuẩn của pin (V), P là công suất của bóng đèn (W), t là thời gian bóng đèn được thắp sáng liên tục (s).
a) Khối lượng Zn cần sử dụng trong pin để pin cung cấp một điện lượng bằng 17370 mAh là 21,06 gam (giả thiết hiệu suất các quá trình đều bằng 100%).
b) Coi toàn bộ điện năng cực đại (công cực đại) do pin sinh ra khi tiêu thụ hết 65 gam Zn ở điều kiện chuẩn dùng để thắp sáng một bóng đèn với công suất 20 W thì thời gian bóng đèn được thắp sáng liên tục là 75531 giây.
c) Ở cathode xảy ra quá trình oxi hoá ion Ag+.
d) Sức điện động chuẩn của pin là 0,037 V.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng
It = 17370 mAh = 17,37 Ah = 17,37.3600 As
q = It = ne.F; ne = 2mZn/65
—> mZn = 65It/2F = 21,06 gam
(b) Sai
E°pin = E°Ag+/Ag – E°Zn2+/Zn = 1,561V
ne = 2nZn = 2 mol
A max = q.E°pin = P.t
—> t = q.E°pin/P = ne.F.E°pin/P = 15064s
(c) Sai, ở cathode xảy ra quá trình khử Ag+.
(d) Sai, E°pin = 1,561V