Trong một loại pin cúc áo được sử dụng rộng rãi trong đồng hồ và các thiết bị xảy ra phản ứng:
Zn(s) + Ag2O(s) + 2OH–(aq) → ZnO22–(aq) + 2Ag(s) + H2O(l)
Cho biết các giá trị thế điện cực chuẩn:
ZnO22- + 2H2O + 2e ⇋ Zn + 4OH- E° = -1,216V
Ag2O + H2O + 2e ⇋ 2Ag + 2OH- E° = +0,342V
Pin chứa 0,49 gam kẽm và có khả năng chạy được cho đến khi 80% lượng kẽm được tiêu thụ ở cường độ dòng điện là 0,03 mA.
a) Thế điện cực chuẩn của pin là 1,558 V.
b) Zn là điện cực âm, Ag2O là điện cực dương.
c) Khi pin hoạt động, tại cathode xảy ra quá trình: Zn + 4OH- → ZnO22- + 2H2O + 2e
d) Thời gian pin có thể chạy được tối đa là 446,76 ngày. (Kết quả làm tròn đến hàng phần trăm).
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, E°pin = +0,342 – (-1,216) = 1,558V
(b) Đúng, E°ZnO22-/Zn < E°Ag2O/2Ag nên Zn là cực âm và Ag2O là cực dương (Ag là sản phẩm khử của điện cực, không phải điện cực).
(c) Sai, khi pin hoạt động:
+ Tại anode: Zn + 4OH- → ZnO22- + 2H2O + 2e
+ Tại cathode: Ag2O + H2O + 2e —> 2Ag + 2OH-
(d) Đúng
nZn = 0,49.80%/65 = 0,006; I = 0,03 mA = 3.10^-5 A
ne = It/F —> t = ne.F/I = 0,006.2.96500/(3.10^-5) = 38600000s ≈ 446,76 ngày
