Tại 25°C, một pin điện hoá được thiết lập bởi một điện cực Ni nhúng trong dung dịch $Ni(N{O}_3{)}_2$ 1,0 M và một điện cực Cu nhúng trong dung dịch $Cu(N{O}_3{)}_2$ 0,4 M (mô tả như hình vẽ).

[Hình cần kiểm tra lại: p5_f1]

- Khi pin bắt đầu hoạt động, dưới tác dụng của điện trường trong dung dịch điện li, các ion A và B di chuyển ngược chiều nhau về các điện cực.
- Thế điện cực chuẩn của các cặp oxi hoá – khử như sau: $E_{C{u}^{2+}/Cu}^0=+0,34V$ và $E_{N{i}^{2+}/Ni}^0=-0,257V$
- Biết rằng thế điện cực của một cặp oxi hoá – khử ở nồng độ bất kì được tính theo phương trình Nernst:

$$E=E^0+\frac{0,059}{n}\lg \frac{[Oxih\acute{o}a]}{[Kh\tilde{u}]}$$

(AI giải đề cho tôi)
Pin: Ni|Ni²⁺ (1,0 M) || Cu²⁺ (0,4 M)|Cu. a) Theo phương trình Nernst $E=E^0+\frac{0,059}{n}\lg [Oxih\acute{o}a]$, thế điện cực phụ thuộc nồng độ ion kim loại, nên khi giảm nồng độ thì thế điện cực thay đổi → Sai. b) $E_{Ni}=-0,257+\frac{0,059}{2}\lg 1=-0,257$ V; $E_{Cu}=0,34+\frac{0,059}{2}\lg 0,4=0,34-0,0118\approx 0,317$ V. Vì $E_{Cu}>E_{Ni}$ nên Cu là cực dương (cathode, xảy ra khử $C{u}^{2+}+2e\to Cu$), Ni là cực âm (anode, xảy ra oxy hóa $Ni\to N{i}^{2+}+2e$) → khẳng định của đề là Sai. c) $E_{pin}=E_{cathode}-E_{anode}=0,317-(-0,257)=0,574$ V ≠ 0,597 V → Sai. d) Trong cầu muối, cation (K⁺) di chuyển về phía cực dương (phía Cu, nơi sinh ra ion dương thiếu dương do $C{u}^{2+}$ bị khử), tức ion A di chuyển về phía cực Cu là cation K⁺; anion (NO₃⁻) di chuyển về phía cực âm (phía Ni, nơi $N{i}^{2+}$ sinh ra dư ion dương), tức ion B là anion NO₃⁻ → Đúng.
a) (AI giải đề cho tôi)
Theo Nernst $E=E^0+\frac{0,059}{n}\lg [Oxih\acute{o}a]$, thế điện cực phụ thuộc nồng độ ion kim loại nên khi giảm nồng độ, thế điện cực thay đổi.
b) (AI giải đề cho tôi)
$E_{Cu}=0,34+\frac{0,059}{2}\lg 0,4\approx 0,317$ V > $E_{Ni}=-0,257$ V, nên Cu là cực dương (cathode) và Ni là cực âm (anode); khẳng định ngược lại nên Sai.
c) $E_{Ni}=-0,257+\frac{0,059}{2}\lg 1=-0,257V$

$E_{Cu}=0,34+\frac{0,059}{2}\lg 0,4=0,317V$

$\Rightarrow E_{pin}=0,317-(-0,257)=0,574V$
d) (AI giải đề cho tôi)
Cation K⁺ di chuyển về cực dương (phía Cu) nên A là K⁺; anion NO₃⁻ di chuyển về cực âm (phía Ni) nên B là NO₃⁻.