Khử rung tim là phương pháp được sử dụng để điều chỉnh nhịp tim. Nó bao gồm việc áp dụng một “cú sốc điện” rất ngắn vào tim của bệnh nhân. Máy khử rung tim cấy ghép là một thiết bị nhỏ được cấy ghép vào ngực của bệnh nhân. Nó bao gồm các mạch điện được cung cấp năng lượng bởi một pin lithium, loại pin này cung cấp năng lượng cần thiết cho hoạt động của máy. Sơ đồ của pin một pin lithium được trình bày như hình bên.
Cho biết:
– Khối lượng của pin: m_pin = 2,9 g.
– Thành phần khối lượng của pin:
Lithium Li 5\% Manganese dioxide MnO₂ 30\%
– Các cặp oxi hóa khử: Li⁺/Li(s) và MnO₂(s)/MnO₂H(s).
– Nhà sản xuất công bố điện lượng thực tế là 225 mAh.
– Điện lượng: . Trong đó: Q là điện lượng (C), là số mol electron đi qua dây dẫn, F = 96500 C/mol, 1 C = 1 As.
Khử rung tim là phương pháp được sử dụng để điều chỉnh nhịp tim. Nó bao gồm việc áp dụng một “cú sốc điện” rất ngắn vào tim của bệnh nhân. Máy khử rung tim cấy ghép là một thiết bị nhỏ được cấy ghép vào ngực của bệnh nhân. Nó bao gồm các mạch điện được cung cấp năng lượng bởi một pin lithium, loại pin này cung cấp năng lượng cần thiết cho hoạt động của máy. Sơ đồ của pin một pin lithium được trình bày như hình bên.
Cho biết:
– Khối lượng của pin: m_pin = 2,9 g.
– Thành phần khối lượng của pin:
– Các cặp oxi hóa khử: Li⁺/Li(s) và MnO₂(s)/MnO₂H(s).
– Nhà sản xuất công bố điện lượng thực tế là 225 mAh.
– Điện lượng: . Trong đó: Q là điện lượng (C), là số mol electron đi qua dây dẫn, F = 96500 C/mol, 1 C = 1 As.
Cho biết:
– Khối lượng của pin: m_pin = 2,9 g.
– Thành phần khối lượng của pin:
| Lithium | Li | 5\% |
| Manganese dioxide | MnO₂ | 30\% |
– Các cặp oxi hóa khử: Li⁺/Li(s) và MnO₂(s)/MnO₂H(s).
– Nhà sản xuất công bố điện lượng thực tế là 225 mAh.
– Điện lượng: . Trong đó: Q là điện lượng (C), là số mol electron đi qua dây dẫn, F = 96500 C/mol, 1 C = 1 As.
Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
Nếu phản ứng trong pin xảy ra hoàn toàn, lượng lithium còn lại trong pin sau khi phản ứng kết thúc là khoảng 10,7 mmol.
b)
Phương trình phản ứng mô tả hoạt động của pin:
c)
Nếu phản ứng xảy ra không hoàn toàn thì hiệu suất của phản ứng xảy ra trong viên pin khoảng 83,94\%.
d)
Điện lượng thực tế nhỏ hơn điện lượng cực đại ( ≈ 268 mAh) có thể là do phản ứng không xảy ra hoàn toàn, do đó chất phản ứng đã không được tiêu thụ hết.
Đáp án chính thức: a:Đ,b:Đ,c:Đ,d:Đ
Hướng dẫn giải chi tiết
a) m pin = 2,9 g → Li chiếm 5\% → mLi = 2,9 × 5\% = 0,145 g → nLi pin = 0,145/7 = 0,0207 mol = 20,7 mmol; m MnO₂ = 2,9. 30\% = 0,87 gam → n MnO₂ = 0,01 mol = 10 mmol; PTPƯ: Li + MnO₂ + H⁺ → Li⁺ + MnO₂H (10 mmol — 10 mmol) → n Li dư = 20,7 - 10 = 10,7 mmol → Đúng
b) Cực âm: Li → Li⁺ + e; Cực dương: MnO₂ + H⁺ + e → MnO₂H; Phương trình tổng: Li + MnO₂ + H⁺ → Li⁺ + MnO₂H → Đúng
c) Điện lượng cực đại: Q = nₑ.F = 10. 96500 = 965000 C = 965000 As = 268 mAh; Điện lượng thực tế: 225 mAh; Hiệu suất: H = 225/268 × 100 ≈ 83,94\% → Đúng
d) Điện lượng thực tế nhỏ hơn lý thuyết do: phản ứng chưa hoàn toàn; một phần chất phản ứng chưa tham gia; có hao phí năng lượng trong pin → Đúng
a) m pin = 2,9 g → Li chiếm 5\% → mLi = 2,9 × 5\% = 0,145 g → nLi pin = 0,145/7 = 0,0207 mol = 20,7 mmol
m MnO₂ = 2,9. 30\% = 0,87 gam → n MnO₂ = 0,01 mol = 10 mmol
PTNƯ: Li + MnO₂ + H⁺ → Li⁺ + MnO₂H
10 mmol — 10 mmol
→ n Li dư = 20,7 - 10 = 10,7 mmol → Đúng
b) Cực âm: Li → Li⁺ + e
Cực dương: MnO₂ + H⁺ + e → MnO₂H
Phương trình tổng: Li + MnO₂ + H⁺ → Li⁺ + MnO₂H → Đúng
c) Điện lượng cực đại: Q = nₑ.F = 10. 96500 = 965000 C = 965000 As = 268 mAh
Điện lượng thực tế: 225 mAh
Hiệu suất: H = 225/268 × 100 ≈ 83,94\% → Đúng
d) Điện lượng thực tế nhỏ hơn lý thuyết do: phản ứng chưa hoàn toàn; một phần chất phản ứng chưa tham gia; có hao phí năng lượng trong pin. → Đúng
b) Cực âm: Li → Li⁺ + e; Cực dương: MnO₂ + H⁺ + e → MnO₂H; Phương trình tổng: Li + MnO₂ + H⁺ → Li⁺ + MnO₂H → Đúng
c) Điện lượng cực đại: Q = nₑ.F = 10. 96500 = 965000 C = 965000 As = 268 mAh; Điện lượng thực tế: 225 mAh; Hiệu suất: H = 225/268 × 100 ≈ 83,94\% → Đúng
d) Điện lượng thực tế nhỏ hơn lý thuyết do: phản ứng chưa hoàn toàn; một phần chất phản ứng chưa tham gia; có hao phí năng lượng trong pin → Đúng
a) m pin = 2,9 g → Li chiếm 5\% → mLi = 2,9 × 5\% = 0,145 g → nLi pin = 0,145/7 = 0,0207 mol = 20,7 mmol
m MnO₂ = 2,9. 30\% = 0,87 gam → n MnO₂ = 0,01 mol = 10 mmol
PTNƯ: Li + MnO₂ + H⁺ → Li⁺ + MnO₂H
10 mmol — 10 mmol
→ n Li dư = 20,7 - 10 = 10,7 mmol → Đúng
b) Cực âm: Li → Li⁺ + e
Cực dương: MnO₂ + H⁺ + e → MnO₂H
Phương trình tổng: Li + MnO₂ + H⁺ → Li⁺ + MnO₂H → Đúng
c) Điện lượng cực đại: Q = nₑ.F = 10. 96500 = 965000 C = 965000 As = 268 mAh
Điện lượng thực tế: 225 mAh
Hiệu suất: H = 225/268 × 100 ≈ 83,94\% → Đúng
d) Điện lượng thực tế nhỏ hơn lý thuyết do: phản ứng chưa hoàn toàn; một phần chất phản ứng chưa tham gia; có hao phí năng lượng trong pin. → Đúng