Tieu Luan Phan Ung Oxy Hoa Khu Trong Cong Nghe Moi Truong - Nhom 1 New

DANH SCH NHM H V TN H NH BIC NGUYN NG CHNH NG VN IN H THANH HIN V TH PHC HIN MSHV 11250511 11250512 11250513 11250516 11250517

MC LC 1. KHI NIM V PHN NG OXI HA KH....................................................1 2. CN BNG PHNG TRNH PHN NG OXI HA KH............................3 2.1. Nguyn tc chung ...................................................................................................3 2.2. Phng php cn bng electron..............................................................................3 2.3. Phng php electron - ion.....................................................................................4 2.3.1. Cn bng phn ng oxi ha - kh trong mi trng axit..................................4 Vic cn bng h s t lng ca cc cht phn ng da vo phng trnh ion cho kt qu nh sau:..........................................................................................................7 2.3.2. Cn bng phn ng oxi ha kh trong mi trng baz................................7 T y khi cn bng h s t lng cc cht c mt trong phn ng chng ta c:. 8 2.3.3. Cn bng phn ng oxi ha kh trong mi trng trung tnh..........................8 3. TH IN CC V PHNG TRINH NERNST..................................................9 3.1. Khi nim v th in cc.......................................................................................9 3.2. Phng trnh Nernst..............................................................................................10 4. CC YU T NH HNG N CN BNG OXI HA KH.......................15 4.1. nh hng ca pH ln cn bng oxi ha kh.......................................................15 4.1.1.1. Tc dng ca OH- i vi Mn+..............................................................15 4.1.1.2. Tc dng ca ion H+ trn anion ca i oxi ha kh..............................17 4.1.2. nh hng ca cht to phc.........................................................................20 4.1.3. nh hng ca phn ng kt ta....................................................................22 5. NG DNG PHN NG OXI HA KH TRONG X L MI TRNG. 23 5.1. X l cc hp cht ca Fe....................................................................................23 5.2. X l cc hp cht ca Mn....................................................................................24 5.3. X l Crom...........................................................................................................25 5.4. X l xyanua........................................................................................................27

5.4.1. Oxi ha bng hypoclorit.................................................................................28 5.4.2. Phn ng bng clo lng..................................................................................29 5.4.3. Oxi ha bng dioxit clo .................................................................................29 5.4.4. Oxi ha bng ozon.........................................................................................30 5.5. Oxi ha cc cht hu c c................................................................................31

TIU LUN MN CC QU TRNH HA HC V HA L TRONG KTMT Chuyn : Phn ng oxi ha kh trong cng ngh mi trng

Nhm 1

1. KHI NIM V PHN NG OXI HA KH Phn ng oxi ha kh l phn ng c s trao i electron gia cc nguyn t ca nhng nguyn t tham gia phn ng: nguyn t ca nguyn t ny cho i electron v nguyn t ca nguyn t khc nhn ly electron . V d: Zn + C u SO 4 = Z n SO 4 + C u Trong v d trn gia Zn v CuSO4 c s trao i electron gia cc nguyn t Zn v Cu: mi nguyn t Zn cho i 2 electron, cn mi nguyn t Cu nhn ly 2 electron. Nh vy, mi phn ng oxi ha kh phi bao gm 2 qu trnh xy ra ng thi: Qu trnh cho electron c gi l qu trnh oxi ha, v d qu trnh oxi ha km Zn - 2e Zn+2 Qu trnh nhn electron c gi l qu trnh kh, v d qu trnh kh ng: Cu +2 +2e Cu. V 2 cht c mt ng thi: Cht cho electron c gi l cht kh hay cht b oxi ha, v d Zn Cht nhn electron c gi l cht oxi ha hay cht b kh, v d Cu+2 Do vy, trong phn ng oxi ha kh phi c mt cht oxi ha v cht kh, phi xy ra ng thi s kh v s oxi ha. Trong cc qu trnh oxi ha km v kh ng ni trn Zn v Cu c gi chung l dng kh, cn Zn +2 v Cu+2 c gi l dng oxi ha. iu ny c ngha l sau phn ng dng kh Zn chuyn thnh dng oxi ha Zn+2, cn dng oxi ha Cu+2 chuyn thnh dng kh Cu. T y c th trnh by cc qu trnh oxi ha v kh, cng nh phn ng oxi ha kh, di dng:0 +2 +2 0

-1-


Nhm 1

KhI OxI +ne OxII KhII + ne V KhI + OxII OxI + KhII OxI v KhI, OxII v KhII c gi l nhng cp oxi ha kh ca cc cht I v II v thng c biu din OxI/KhI, OxII/KhII. Nh vy dng kh ca cp oxi ha- kh ny phn ng vi dng oxi ha ca cp oxi ha kh kia v trong trng hp tng qut phn ng oxi ha- kh c th xy ra theo chiu thun hay nghch ty thuc bn cht cc cp oxi ha kh v iu kin tin hnh. Cc phn ng oxi ha kh chia lm hai loi: Cc phn ng khng c mi trng tham gia: l loi phn ng ch gm 2 cht tham gia phn ng l cht oxi ha v cht kh. Trong trng hp ny dng kh hoc dng oxi ha ca cc cp oxi ha- kh ch gm c mt cht. Phn ng gia Zn v CuSO 4 thuc loi ny. Cc phn ng c mi trng tham gia: l phn ng m ngoi cht oxi ha v kh cn c cht th ba tham gia to mi trng cho phn ng (axit, bazo hay trung tnh). Cht th ba ny c gi l cht mi trng v thc t l cc axit, bazo v nc. V d trong phn ng oxi ha kh:

2KMnO 4 + 5KNO 2 + 3H 2SO 4 = 2MnSO 4 + 5KNO3 + 3H 2ONgoi cht oxi ha KMnO4 v kh KNO2 cn c cht th ba l H2SO4 dng to mi trng axit cho phn ng. Trong trng hp ny dng oxi ha hay dng kh ca cc cp oxi ha kh c th bao gm nhiu cht, v d i vi phn ng va nu:

-2-


Nhm 1

MnO-4 + 8H + + 5e = Mn +2 + 4H 2ONO-2 + H 2O - 2e = NO3 + 2H +

2. CN BNG PHNG TRNH PHN NG OXI HA KH 2.1. Nguyn tc chung cn bng phng trnh phn ng oxi ha kh chng ta da vo nguyn tc tng s electron ca cht kh cho i phi bng tng s electron ca cht oxi ha thu vo. 2.2. Phng php cn bng electron Theo th t cc bc sau: Bc 1: Vit s phn ng, xc nh cht oxi ha, cht kh (da vo s thay i s oxi ha). Bc 2: Vit cc na phng trnh cho - nhn electron. Tm h s v cn bng s e cho nhn. Bc 3: a h s tm c t cc na phng trnh cho - nhn electron vo cc cht kh, cht oxi ha tng ng trong phng trnh phn ng. Bc 4: Cn bng cht khng tham gia phn ng oxi ha kh ( nu c) theo th t sau: - S nguyn t kim loi - Gc axit - S phn t mi trng (axit hoc kim) - S lng phn t nc. minh ha chng ta xt cc v d c th sau y: V d I: Cho phn ng oxi ha kh:

-3-


Nhm 1

A l + C uSO 4 A l 2 (SO 4 )3 + CuDa vo s thay i s oxi ha ca Al v Cu, chng ta thy Al l cht kh (mi nguyn t Al cho i 3 electron), cn Cu+2 l cht oxi ha (mi ion Cu+2 nhn 2 electron), do phng trnh electron ion i vi cc qu trnh oxi ha v kh c thnh lp nh sau:

0

+2

+3

0

Al - 3e = Al +3 Cu +2 + 2e = CuNhn cc phng trnh thu c vi cc h s tng ng ri cng chng li v rt gn chng ta s c phng trnh ion ca phn ng oxi ha kh cho:

+

Al - 3e = Al+3 Cu +2 + 2e = Cu

2 3

2Al + 3Cu +2 = 2Al+3 + 3CuT y phng trnh phn ng oxi ha kh ang kho st c cn bng nh sau:

2Al + 3CuSO 4 = Al 2 (SO 4 )3 + 3Cu2.3. Phng php electron - ion 2.3.1. Cn bng phn ng oxi ha - kh trong mi trng axit V d II: Cho phn ng oxi ha kh xy ra trong mi trng axit:

K M nO 4 + K NO2 + H 2SO 4 M nSO 4 + K N O3 + K 2SO 4 + H 2 O

+7

+3

+2

+5

-4-


Nhm 1

Trong trng hp ny ion MnO-4 l cht oxi ha (mi ion nhn 5 electron) v ion

NO l cht kh (mi ion cho 2 electron), do cc qu trnh oxi ha kh c biu 2din bng s sau:

MnO-4 + 5e Mn +2 NO - 2e NO3 2

Chng ta thy cc dng kh hay oxi ha cha s nguyn t oxi t hn hoc nhiu hn cc dng oxi ha v kh tng ng. cn bng cc phng trnh electron ion biu din cc qu trnh oxi ha kh ngi ta s dng quy tc sau: i vi phn ng xy ra trong mi trng axit nu dng oxi ha ca cht oxi ha cha nhiu nguyn t oxi hn dng kh ca n th phi thm ion H+ vo v tri (dng oxi ha) v thm H2O vo v phi (dng kh) vi s lng tng ng, cn nu dng kh ca cht kh cha t nguyn t oxi hn dng oxi ha ca n th phi thm H2O vo v tri (dng kh) v thm H+ vo v phi (dng oxi ha) vi s lng tng ng. i vi cc qu trnh oxi ha nu trn c th vit:

MnO-4 + 8H+ + 5e = Mn+2 + 4H2 O + NO -2 + H 2 O - 2e = NO3 + 2H+

2 5

2MnO-4 + 5NO-2 + 6H+ = 2Mn+2 + 5NO3 + 3H2 O

T y khi cn bng cc h s t lng ca nhng cht phn ng ta c:

2KMnO 4 + 5KNO 2 + 3H 2SO 4 = 2MnSO 4 + 5KNO3 + K 2SO 4 + 3H 2 OV d III: Cho phn ng oxi ha kh

Cu + H N O3 N O 2 + C u (NO 3 ) 2 + H 2O

0

+5

+4

+2

-5-


Nhm 1

Trong phn ng ny Cu ng vai tr cht kh (mi nguyn t cho i 2 electron) cnion NO3 ng vai tr cht oxi ha (mi ion nhn 1 electron). Da vo s electron trao

i ca cht oxi ha v cht kh, cng nh quy tc nu trong v d II chng ta thnh lp cc phng trnh electron ion v ion nh sau:

+

NO3 + 2H + + 1e = NO 2 + H 2 O Cu -2e = Cu +2

2 1

Cu + 2NO3 + 2H + = 2NO 2 + Cu +2 + H 2 O

Khi cn bng cc h s t lng ca nhng cht phn ng ta c:

Cu + 2HNO3 + 2HNO3 = 2NO 2 + Cu(NO 3 ) 2 + 2H 2 OHay

Cu + 4HNO3 = 2NO 2 + Cu(NO3 ) 2 + 2H 2 O

T kt qu thu c chng ta thy phn ng oxi ha kh ny cng xy ra trong mi trng axit v chnh cht oxi ha ng thi cng l cht mi trng: trong 4 phn t HNO3 c 2 phn t ng vai tr cht oxi ha v 2 phn t ng vai tr cht mi trng. V d IV: Cho phn ng oxi ha kh:

H N O2 = H N O3 + NOT s oxi ha ca nguyn t nit trong cht phn ng (+3) v sn phm phn ng (+5 v +2) chng ta thy rng trong phn ng ny axit HNO2 va l cht oxi ha va l cht kh. Da vo s trao i electron v quy tc nu cc phng trnh electron-ion v ion c thnh lp nh sau:

+3

+5

+2

NO-2 + 2H + + 1e = NO + H 2 O + NO-2 + H 2 O -2e = NO3 + 2H +

2 1

2NO-2 + NO-2 + 2H + = 2NO + NO 3 + H 2 O

-6-


Nhm 1

Vic cn bng h s t lng ca cc cht phn ng da vo phng trnh ion cho kt qu nh sau:

2HNO 2 + HNO 2 = 2NO + HNO3 + H 2 OHay

3HNO 2 = 2NO + HNO3 + H 2 O

Phn ng oxi ha kh ny c gi l phn ng t kh oxi ha hay phn ng d ly v trong 3 phn t HNO2 th c 2 phn t ng vai tr cht oxi ha v 1 phn t ng vai tr cht kh. 2.3.2. Cn bng phn ng oxi ha kh trong mi trng baz V d V: Cho phn ng oxi ha - kh xy ra trong mi trng baz:

K ClO3 +CrCl3 + KOH K 2 C rO 4 + K Cl + H 2 OTrong phn ng ny ion ClO3 l cht oxi ha (mi ion nhn 6 electron) v ion Cr +3 l

+5

+3

+6

-1

cht kh (mi ion cho i 3 eletron), do cc qu trnh oxi ha v kh c biu din bng cc s :Cl3 + 6e Cl-

Cr +3 + 3e CrO-2 4Cc dng oxi ha - kh ca mi qu trnh cha s nguyn t oxi khng tng ng vi nhau. Do vy, vic cn bng cc phng trnh electron ion biu din nhng qu trnh oxi ha v kh ni trn c tin hnh theo quy tc nh sau: i vi phn ng oxi ha-kh xy ra trong mi trng baz nu dng oxi ha ca cht oxi ha cha nhiu nguyn t oxi hn dng kh ca n th phi thm nc vo v tri (dng oxi ha) v ion OH - vo v phi (dng kh) vi s lng tng ng, cn nu dng kh ca cht kh cha t nguyn t oxi

-7-


Nhm 1

hn dng oxi ha ca n th phi thm OH- vo v tri (dng kh) v H2O vo v phi (dng oxi ha) vi s lng tng ng. p dng quy tc ny vo trng hp ang kho st ta c:

+

ClO3 + 3H 2 O + 6e = Cl- + 6OH Cr +3 + 8OH - -3e = CrO -2 + 4H 2 O 4

1 2

ClO3 + 2Cr +3 + 10OH - = Cl - + 2CrO-2 + 5H 2O 4

T y khi cn bng h s t lng cc cht c mt trong phn ng chng ta c:

KClO3 + 2CrCl3 + 10KOH = 7KCl + 2K 2CrO 4 + 5H 2O2.3.3. Cn bng phn ng oxi ha kh trong mi trng trung tnh V d VI: Cho phn ng oxi ha-kh xy ra trong mi trng trung tnh:

K MnO 4 + K N O 2 + H 2 O MnO 2 + K N O3 + KOHTrong trng hp ny cht oxi ha v cht kh vn l cc ion MnO-4 v NO-2 , tuy nhin v mi trng phn ng thay i (khng phi l axit) nn sn phm phn ng khc i v do s electron trao i gia cc cht oxi ha v cht kh cng khc: mi ion

+7

+3

+4

+5

MnO-4 nhn vo 3 electron trong khi mi ion NO-2 vn cho i 2 electron. T vic sosnh cc cht oxi ha v kh vi sn phm ca chng, chng ta cng thy r rng l cc dng oxi ha v kh ca nhng qu trnh oxi ha v kh khng tng ng vi nhau v s nguyn t oxi. Trong trng hp ny thit lp cc phng trnh electron ion chng ta da vo quy tc sau y: i vi phn ng oxi ha kh xy ra trong mi trng trung tnh nu dng oxi ha ca cht oxi ha cha nhiu nguyn t oxi hn dng kh ca n th phi thm H2O vo v tri (dng oxi ha) v ion OH- vo v phi (dng kh) vi s lng tng ng, cn nu dng kh ca cht kh cha t nguyn t oxi hn dng oxi ha ca n

-8-


Nhm 1

th phi thm H2O vo v tri (dng kh) v ion H+ vo v phi (dng oxi ha) vi s lng tng ng. i vi phn ng oxi ha kh cho cc phng trnh electron ion v ion da trn quy tc va nu c thit lp nh sau:

MnO-4 + 2H 2 O + 3e = MnO 2 + 4OH + NO-2 + H 2 O -2e = NO3 + 2H +

2 3

2MnO-4 + 3NO-2 + 7H 2 O = 2MnO 2 + 3NO3 + 8OH - + 6H +

6H 2 O + 2OH Hay2MnO-4 + 3NO -2 + H 2 O = 2MnO 2 + 3NO 3 + 2OH -

Cui cng khi cn bng h s t lng ca cc cht phn ng chng ta c:

2KMnO 4 + 3KNO 2 + H 2 O = 2MnO 4 + 3KNO3 + 2KOH3. TH IN CC V PHNG TRINH NERNST 3.1. Khi nim v th in cc Mi h thng in cc c i lng th hiu c trng gi l th in cc. Th in cc ca mt in cc l i lng bng hiu s in th gia n so vi in cc hidro tiu chun, thng c k hiu l E. Th in cc ph thuc vo: Bn cht cp Ox/Kh v bn cht dung mi Nng cht Oxi ha v cht kh Nhit -9-


Nhm 1

Mi trng nh hng ca cht to phc v cht kt ta 3.2. Phng trnh Nernst a) nh ngha Cho mt na phn ng oxi ha kh

Ox + ne KhCp oxi ha kh ny c mt th oxi ha kh hay th in cc E, th ny c cho bi phng trnh Nernst:

E = Eo +Nu thay T =298K v dng

a RT log ox nF a khthp phn, ta c th vit

logarit

2,30

RT = 0,059 : 0,06V tc l: F E = Eo + a 0,059 log ox n a kh

aox v akh l hot ca dng oxi ha v dng kh. Eo c xem nh gi tr ca ca th oxi ha kh khi dng oxi ha v dng kh c hot bng 1, c ngha l chng trng thi tiu chun: ta gi Eo l th oxi ha in cc chun. i vi mt cp oxi ha kh cho, Eo ch ph thuc vo nhit . b) V d Ta xt v d sau: -10-


Nhm 1

Cu 2+ + 2e Cu (r) E = E o +

0,059 log[Cu 2+ ] 2

Dng oxi ha ca Cu2+ trong dung dch, hot ca n c o bi nng mol. i vi cht rn Cu hot bng 1

Fe3+ + e Fe 2+

Fe3+ 0,059 E=E + log 2+ 1 Fe o

V dng oxi ha v dng kh u trong dung dch

MnO4 - + 8H + + 5e Mn 2+ +4H 2 O MnO 4 - H + 0,059 E=E + log 5 Mn 2+ o 8

Nc (hot bng 1) khng tham gia vo phn ng, ngc li i vi dng oxi ha khng c qun ion H+ (thc t H3O+).

1 O 2(kk) + 2H + + 2e H 2 O 2

E = Eo +

0,059 log PO2 [H + ]2 2

Oxi l kh, p sut ring phn ca n tham gia vo biu thc ny. c) ngha ca th in cc Cp oxi ha - kh c th in cc ln hn s ng vai tr l cht oxi ha, v trn in cc tng ng cp oxi ha kh phi xy ra qu trnh kh. Cp oxi ha - kh c th in cc nh hn s ng vai tr l cht kh, v trn in cc tng ng cp oxi ha - kh phi xy ra qu trnh oxi ha

-11-


Nhm 1

Hiu s E1 E2 cng ln th phn ng oxi ha kh xy ra cng mnh v cng hon ton, nn r rng cp oxi ha kh c th in cc cng ln th kh nng oxi ha (tc dng oxi ha) cng mnh, kh nng kh (tc dng kh cng yu). Ngc li, nu cp oxi ha kh c th in cc cng nh th dng kh cng mnh, tc dng oxi ha cng yu. T y c th nu ra nguyn tc nhn bit chiu din ra ca phn ng oxi ha kh nh sau: phn ng oxi ha kh xy ra theo chiu dng oxi ha ca cp oxi ha kh c th in cc ln hn s oxi ha dng kh ca cp oxi ha c th in cc nh hn. Trong thc t c th s dng i lng th in cc tiu chun xt chiu phn ng oxi ha kh. Tuy nhin cn lu rng vic s dng th in cc tiu chun ch c kt qu chnh xc khi th in cc tiu chun ca 2 cp oxi ha kh tham gia phn ng c gi tr cch xa nhau, hoc khi iu kin phn ng gn iu kin tiu chun, cn khi chng c gi tr gn nhau, hoc iu kin phn ng kh khc iu kin tiu chun th khng nn s dng trc tip i lng th in cc tiu chun m nn tnh ton gi tr th in cc tng ng vi iu kin thc t xc nh chiu phn ng. Vi d 1: xt chiu phn ng sau khi trn cp oxi ha kh Fe +3/Fe+2 v MnO4-/Mn+2 vi nhau.

5Fe+3 + Mn +2 + 4H 2 5Fe +2 + MnO -4 + 8H + gii quyt vn t ra chng ta xt th in cc tiu chun ca cc cp oxi ha kh trn.

Fe +2 Fe +3 + 1e Mn +2 + 4H 2 O MnO-4 + 8H + + 5e

E o +3 /Fe+2 = 0,771 V Fe E o - /Mn +2 = 1,51 V MnO4

-12-


Nhm 1

Theo qui tc trn, v th in cc tiu chun ca cp oxi ha kh MnO 4-/Mn+2 ln hn cp Fe+3/Fe+2 nhiu nn c th kt lun l dng oxi ha MnO4- cp th nht s oxi ha dng kh Fe+2 ca cp th 2, ngha l phn ng oxi ha kh s din ra theo chiu:

5Fe +2 + MnO-4 + 8H + 5Fe +3 + Mn +2 + 4H 2 OV d 2: Cho phn ng oxi ha kh:

Hg +2 + 2Fe+2 2Hg 0 + 2Fe +3 2Hy xc nh chiu ca phn ng ny khi:

CHg +2 = C Fe+2 = 10-1 ;2

CFe+3 = 10-4 ion.g/L CFe+3 = 10-1ion.g/L

CHg +2 = C Fe+2 = 10-4 ;2

Trc ht chng ta xt th in tiu chun ca cc cp oxi ha kh tham gia phn ng l Hg2+2/Hg v Fe+3/Fe+2

2Hg Hg +2 + 2e 2 Fe +2 Fe +3 + 1e

E o +2 /Hg = 0,789V Hg1

E o +3 /Fe+2 = 0,771V Fe

Cc i lng th in cc tiu chun ca chng rt gn nhau nn mun xc nh c chnh xc chiu phn ng cn phi tnh th in cc ca chng tng ng vi nhng iu kin nng cho. Da theo cc phn ng in cc tng ng vi nhng cp oxi ha kh ang kho st chng ta c th thit lp phng trnh th in cc ca chng nh sau:

Hg 2 +2 0,059 E Hg+2 /Hg = E + log 2 2 2 Hg o

-13-


Nhm 1

Fe3+ 0,059 E Fe+3 /Fe+2 = E + log 2+ 1 Fe o

Nh vy trong trng hp u chng ta c:

E Hg+2 /Hg = 0,789 +2

0,059 10-1 log = 0,76V 2 1 0,059 10-4 log -1 = 0,59V 1 10

E Fe+3 /Fe+2 = 0,771 +

R rng trong trng hp ny phn ng oxi ha kh cho phi din ra theo chiu thun, cn trng hp sau:

0,059 10-4 E Hg+2 /Hg = 0,789 + log = 0,67V 2 2 1 0,059 10-1 E Fe+3 /Fe+2 = 0,771 + log -4 = 0,95V 1 10V th in cc ca Fe+3/Fe+2 ln hn ca cp Hg2+2/Hg nn phn ng din ra theo chiu ngc li. T qui tc chung v chiu din bin ca cc phn ng oxi ha kh v bng th in cc tiu chun, nht l dy th kim loi, chng ta c th rt ra c mt s nhn xt quan trng v kh nng phn ng ca kim loi. Ni chung trong bng th in cc tiu chun cp oxi ha kh cng v pha u bng (tc th in cc cng nh) th dng kh ca n cng ln v dng oxi ha cng yu, ngc li, cp oxi ha kh cng v cui bng (tc th in cc cng ln) th dng oxi ha ca n cng c tnh oxi ha mnh v dng kh c tnh kh yu. Nh vy i vi dy th kim loi chng ta thy ion kim loi l cht oxi ha, cn kim loi l cht kh, ion kim loi

-14-


Nhm 1

cng v pha cui dy cng c tnh oxi ha mnh, ngc li, kim loi cng v pha u dy cng c tnh kh mnh. Mt khc dy th kim loi cng cho chng ta bit c kh nng ca kim loi y hydro ra khi nc v axit. Ni chung kim loi c th in cc m hn hidro s y c n. Trong thc t, kh nng th hin nh sau: Kim loi ng trc Mg c th y hidro ra khi nc (Mg y c hidro ra khi nc nng). Kim loi ng gia Mg v Cd thng khng y c hidro ra khi nc v mng oxit to thnh trn b mt kim loi khi kim loi tc dng vi nc ngn cn. Kim loi ng trc hidro, y c hidro ra khi axit, tr nhng trng hp trn b mt kim loi xut hin mng oxit bo v. Ngoi ra, dy th kim loi cng cho ta bit c rng kim loi ng trc y kim loi ng sau ra khi dung dch mui ca n. Tuy nhin, do cc kim loi hot ng c th y c hidro ra khi dung dch bt k nn thc t ch c kim loi ng sau Na mi c kh nng tham gia phn ng y kim loi. 4. CC YU T NH HNG N CN BNG OXI HA KH 4.1. nh hng ca pH ln cn bng oxi ha kh pH tc dng trn cn bng oxi ha kh theo 2 chiu sau y: OH- kt hp vi ion Mn+ to ra phc hidroxo hoc hidroxid M(OH)n t tan, phn ng ny lm gim nng ion Mn+ t do hoc H+ kt hp vi anion ca cp oxi ha kh. 4.1.1.1. Tc dng ca OH- i vi Mn+ Xt cn bng:

M n+ + ne M-15-


Nhm 1

Vi th in cc

E = E o n+ /M + M

0,059 loga M n+ n

Khi ta tng pH, phn ng kt hp gia Mn+ v OH- cho ra M(OH)i hoc M(OH)n kt ta ngy cng mnh, lm gim nng Mn+ t do, do E gim dn n tnh kh ca kim loi tng khi pH tng. lm r nh hng ca pH trong trng hp c s to thnh hidroxid t tan, ta ly cp Cd2+/Cd lm v d v kho st s bin thin E theo pH trc v sau khi c s kt ta Cd(OH)2. + pH kh thp, Cd(OH)2 cha kt ta

E = Eo +

0,059 loga Cd2+ vi Eo = -0,4V n

V Cd2+ khng i, E l hng s, ng biu din E theo pH l ng thng ngang, biu din bi s cn bng gia Cd v Cd2+. + pH ng vi Cd(OH)2 bt u kt ta Vi TCd('OH)2 =10-13,5 gi s ( a Cd +2 ) =1M pH bt u kt ta ca Cd(OH)2 ng vi [Cd2+][ OH-]2 = 10-13,5 v [OH-]=10-13,5 pOH = 6,75 v pH= 7,25. Tr s ca pH ny khng ty thuc vo E, vy ng biu din theo pH vi cn bng Cd2+/Cd(OH)2 l ng thng ng c pH=7,25 pH >7,25, Cd(OH)2 kt ta

-16-


Nhm 1

E = -0,40+

0,059 loga Cd2+ n 0,059 10-13,5 log 2 [OH - ]2

E = -0,40+

Hoc E = -0,40+

0,059 log10-13,51028 [H + ] 2

E = 0,030 + 0,059 log[H + ] = 0,030 0,059 pHE gim khi pH tng v ng biu din cn bng gia Cd v Cd(OH)2 l ng thng i xung, c dc l -0,059. 4.1.1.2. Tc dng ca ion H+ trn anion ca i oxi ha kh Trong trng hp ny cp oxi ha kh gm 2 anion c cha s nguyn t oxi khc nhau v H+ tc dng trn anion c cha nhiu oxi nht (ng vi s oxi ha cao nht) to ra anion c t oxi hn (ng vi s oxi ha thp hn). V d nh 2 phn ng sau:-3 AsO3- + 2H + + 2e AsO3 + H 2 O 4

VO 2+ + 2H + + 2e VO 2+ + 2H 2 O 2Kho st nh hng ca H+ ln cp oxi ha kh ta xt cp As(V)/As(III)0 Bit E H3AsO4 /HAsO 2 = 0,56 volt

H3AsO4 c

pKA1 = 2,22 pKA2 = 7,0

-17-


Nhm 1

pKA3 = 11,33 H3AsO4 c pKA = 9,3

Theo cc d kin trn ta thy ti mt gi tr ca pH no s tn ti ch yu mt dng no v: pKA1

Documents

Tieu Luan Phan Ung Oxy Hoa Khu Trong Cong Nghe Moi Truong - Nhom 1 New