62
กกกกกกกกกกกกกกกกกกก Electron Transfe อ.ออ. ออออ ออออออ

312 107 Basic Chemistry

  • Upload
    lala

  • View
    256

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

312 107 Basic Chemistry. การถ่ายโอนอิเล็คตรอน. (Electron Transfer). อ.ดร. รจนา บุระคำ. เคมีไฟฟ้า. กระบวนการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมี ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า และการใช้พลังงานไฟฟ้าทำให้ เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี. ปฏิกิริยารีดอกซ์ (ออกซิเดชัน-รีดักชัน). - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: 312 107 Basic Chemistry

การถ่�ายโอนอเล็ คตรอน(Electron Transfer)

อ.ดร. รจนา บุ�ระค�า

Page 2: 312 107 Basic Chemistry

กระบุวนการเปล็��ยนแปล็งพล็�งงานที่��เกดจากปฏิกรยาเคมี� ให้#เป$นพล็�งงานไฟฟ'า แล็ะการใช้#พล็�งงานไฟฟ'าที่�าให้#

เกดการเปล็��ยนแปล็งที่างเคมี�

ปฏิกรยาร�ดอกซ์* (ออกซ์เดช้�น-ร�ด�กช้�น)

Page 3: 312 107 Basic Chemistry

ปฏิกรยาร�ดอกซ์* (Redox reaction)

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่สาริมีกิาริถ่�ายโอนอ�เล็�กิตริอน (ให้�-ริ�บ) ซึ่�งกิ�นแล็ะกิ�น

สาริที่ให้�อ�เล็�กิตริอน เล็ขออกิซึ่�เดชั�นส#งข�$น เกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาออกิซึ่�เดชั�น สาริที่ริ �บอ�เล็�กิตริอน เล็ขออกิซึ่�เดชั�นต%าล็ง เกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาริด�กิชั�น

ปฏิกรยาร�ดอกซ์* ปริะกิอบด�วย คริ�งปฏิ�กิ�ริ�ยาออกิซึ่�เดชั�น แล็ะ คริ�งปฏิ�กิ�ริ�ยาริด�กิชั�น

Page 4: 312 107 Basic Chemistry

1.ธาต*อ�สริะ (ไมี�ริวมีต�วกิ�บธาต*อ,น มีค�า O.N. = ศู#นย.) เชั�น Mg , O2 , O3 , S8 , Cl2 , P4

2. ธาต*ห้มี#� 1 ในสาริปริะกิอบ มีค�า O.N. = 1

เชั�น LiNO3 , NaCl , KClO3

3. ธาต*ห้มี#� 2 ในสาริปริะกิอบ มีค�า O.N. = 2

เชั�น MgCl2 , CaCO3 , BeCl24. ธาต*ไฮโดริเจน ในสาริปริะกิอบ มีค�า O.N. = 1

เชั�น HCl , NH3 , H2O

ยกิเว�น ในสาริปริะกิอบของโล็ห้ะ เชั�น NaH , AlH3 H มี O.N. = -1

เกณฑ์*การก�าห้นดค�าเล็ขออกซ์เดช้�น (O.N.)

Page 5: 312 107 Basic Chemistry

5. ธาต*ออกิซึ่�เจน ในสาริปริะกิอบ มีค�า O.N. = - 2

เชั�น H2O , CO2

ยกิเว�น H2O2 , NaO2 , OF O มี O.N. -2

6. ผล็ริวมีของ O.N. ในสาริปริะกิอบมีค�าเป2นศู#นย. เชั�น KMnO4 , MnO2 , Na2C2O4

7. ผล็ริวมีของ O.N. ในไอออนเที่�ากิ�บจ%านวนปริะจ* เชั�น MnO4

- , Cr2O72- , Fe(CN)6

3-

เกณฑ์*การก�าห้นดค�าเล็ขออกซ์เดช้�น (O.N.)

Page 6: 312 107 Basic Chemistry

Mn2O7 =2Mn + 7O

2Mn + 7(-2) = 0

2Mn = 14 Mn = +7 MnSO4 =Mn + SO4

Mn + (-2) = 0 Mn = +2

C2O42- = 2C + 4O

2C + 4(-2) = -2 2C = 6 C = +3

Page 7: 312 107 Basic Chemistry

การด�ล็สมีการร�ดอกซ์*

1. การด�ล็โดยใช้#เล็ขออกซ์เดช้�นที่%าเล็ขออกิซึ่�เดชั�นที่เพิ่�มีข�$นแล็ะล็ดล็งในปฏิ�กิ�ริ�ยาให้�เที่�ากิ�น

KMnO4 + H2S + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + S + H2O+7 +2-2 0

ค1ณด#วย 2 แล็ะ 5

ที่�าให้#จ�านวนอะตอมีที่างขวามี2อเที่�าก�บุที่างซ์#ายมี2อ

2KMnO4 + 5H2S + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + S + H2O

2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 5S + 8H2O

Page 8: 312 107 Basic Chemistry

2. การด�ล็โดยใช้#คร3�งปฏิกรยาที่%าให้�แต�ล็ะคริ�งปฏิ�กิ�ริ�ยามีอะตอมีแล็ะปริะจ*เที่�ากิ�นกิ�อนแล็�วที่%าจ%านวนอ�เล็�กิตริอนที่ให้�แล็ะริ�บในแต�ล็ะคริ�งปฏิ�กิ�ริ�ยาเที่�ากิ�น

ที่%าจ%านวนอ�เล็�กิตริอนที่ให้�แล็ะริ�บให้�เที่�ากิ�น

ริวมีคริ�งปฏิ�กิ�ริ�ยาที่�$งสอง

Mn2+ + PbO2 MnO4- + Pb2+

Mn2+ + 4H2O MnO4- + 8H+ + 5e- (ออกิซึ่�เดชั�น)

PbO2 + 4H+ + 2e- Pb2+ + 2H2O (ริด�กิชั�น)

2(Mn2+ + 4H2O MnO4- + 8H+ + 5e-)

5(PbO2 + 4H+ + 2e- Pb2+ + 2H2O)

2Mn2+ + 5PbO2 + 4H+ 2MnO4- + 5Pb2+ + 2H2O

ตย .

Page 9: 312 107 Basic Chemistry

จงด�ล็สมีการร�ดอกซ์*ต�อไปน�4

FeCl3 + SnCl2 FeCl2 + SnCl4

KMnO4 + KNO2 + H2SO4 MnSO4 + H2O + KNO3 + K2SO4

Bi(OH)3 + MnO4- BiO3

- + MnO2

H+ + NO3- + Cu2O Cu2+ + NO + H2O

Page 10: 312 107 Basic Chemistry

Ex : เมี,อน%าแผ�นโล็ห้ะที่องแดง (Cu) จ*�มีล็งในสาริล็ะล็ายของ AgNO

3

พิ่บว�าที่แผ�นโล็ห้ะ Cu มีของแข�งสขาวปนเที่ามีาเกิาะอย#� แล็ะ เมี,อน%ามีาเคาะจะพิ่บว�าโล็ห้ะ Cu เกิ�ดกิาริส�กิกิริ�อน ส�วนสของ สาริล็ะล็าย AgNO

3 กิ�จะเปล็ยนจากิใสไมี�มีสเป2นส

ฟ้5า

โล็ห้ะที่องแดง (Cu) ส�กิกิริ�อน เพิ่ริาะเกิ�ดกิาริส#ญเสยอ�เล็�กิตริอนกิล็ายเป2น Cu2+ ซึ่�งมีสฟ้5า

Cu(s) Cu2+(aq)

+ 2 e- Ag+ ริ�บอ�เล็�กิตริอนเข�ามีา กิล็ายเป2น Ag (โล็ห้ะเง�น) เกิาะอย#�ที่แผ�น Cu

Ag+(aq) + e- Ag(s)

Cu(s) + Ag+(aq) Cu2+

(aq) + 2Ag(s) ปฏิ�กิ�ริ�ยาริดอกิซึ่.

(ปฏิ�กิ�ริ�ยาออกิซึ่�เดชั�น)

(ปฏิ�กิ�ริ�ยาริด�กิชั�น)

Page 11: 312 107 Basic Chemistry

เซ์ล็ล็*ไฟฟ'าเคมี�

ปริะกิอบด�วย ข�$วไฟ้ฟ้5า (Electrode) 2 ข�$ว จ*�มีอย#�ในสาริล็ะล็ายอ�เล็�กิโที่ริไล็ต.

- เซึ่ล็ล็.กิ�ล็วาน�กิ (Galvanic cell)

- เซึ่ล็ล็.อ�เล็�กิโที่ริล็�ต�กิ (Electrolytic cell)

แบ�งเป2น 2 ชัน�ด

Page 12: 312 107 Basic Chemistry

เซ์ล็ล็*ก�ล็วานก

เปล็ยนพิ่ล็�งงานเคมีให้�เป2นพิ่ล็�งงานไฟ้ฟ้5า โดยสาริเคมีที่อย#�ใน เซึ่ล็ล็.เกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยากิาริถ่�ายโอนอ�เล็�กิตริอน แล็�วที่%าให้�มีกิริะแสไฟ้ฟ้5าเกิ�ดข�$น

เซึ่ล็ล็.กิ�ล็วาน�กิ ปริะกิอบด�วย ข�$วไฟ้ฟ้5าต�างชัน�ดกิ�น 2 ข�$ว จ*�มีอย#�ใน สาริล็ะล็ายอ�เล็�กิโที่ริไล็ต.ที่ต�างกิ�น

ข�$วที่ให้� e- ได�ดกิว�า เริยกิ แอโนด (anode) ข� $วล็บ (เกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาออกิซึ่�เดชั�น)

ข�$วที่ริ �บ e- ได�ดกิว�า เริยกิ แคโที่ด (cathode) ข�$วบวกิ (เกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาริด�กิชั�น)

Page 13: 312 107 Basic Chemistry

ส�วนประกอบุของเซ์ล็ล็*ก�ล็วานก

1. ข�4วไฟฟ'า

เป2นแห้ล็�งเกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาเคมี อาจเป2น - โล็ห้ะจ*�มีในสาริล็ะล็ายไอออนของโล็ห้ะน�$นๆ

- แกิ8สผ�านเข�าไปในสาริล็ะล็ายไอออนของแกิ8สน�$นๆ โดยมีโล็ห้ะเฉื่,อยเป2นต�วให้� ห้ริ,อริ�บอ�เล็�กิตริอน - โล็ห้ะ เกิล็,อของโล็ห้ะแล็ะไอออนล็บของเกิล็,อ - สาริล็ะล็ายไอออนบวกิ 2 ชัน�ดของโล็ห้ะชัน�ดเดยวกิ�น มีโล็ห้ะเฉื่,อยเป2นต�วให้� แล็ะริ�บอ�เล็�กิตริอน

Cucathode

Znanode Cu2+Zn2+

KCl

Voltmeter

Page 14: 312 107 Basic Chemistry

2. สารล็ะล็ายอเล็ กโที่รไล็ต* สาริล็ะล็ายเกิล็,อของข�$วไฟ้ฟ้5าที่�$งสอง โดยข�$วไฟ้ฟ้5าแต�ล็ะชัน�ดต�อง

จ*�มีอย#�ในสาริล็ะล็ายเกิล็,อของมี�น

3. สะพานไอออน (สะพานเกล็2อ)

เป2นต�วเชั,อมีคริ�งเซึ่ล็ล็.ที่�$งสองเข�าด�วยกิ�นแล็ะชั�วยริ�กิษาด*ล็ของไอออนคริ�งเซึ่ล็ล็.ที่%าจากิเกิล็,อที่ล็ะล็ายน%$าได�ดแล็ะมีไอออนบวกิแล็ะล็บเคล็,อนที่ด�วยความีเริ�วใกิล็�เคยงกิ�นเชั�น KNO3, KCl, NH4NO3

4. โวล็ต*มีเตอร*เป2นเคริ,องมี,อว�ดค�าศู�กิย.ไฟ้ฟ้5าของเซึ่ล็ล็.

Page 15: 312 107 Basic Chemistry

Cucathode

Znanode Cu2+Zn2+

KCl

Voltmeter

Cu2+(aq) + Zn(s) Cu(s) + Zn2+

(aq)

คริ�งปฏิ�กิ�ริ�ยาออกิซึ่�เดชั�นZn(s) Zn2+ + 2e-

คริ�งปฏิ�กิ�ริ�ยาริด�กิชั�นCu2+(aq) + 2e- Cu(s)

Zn แล็ะ Cu เริยกิว�า ข� $วไฟ้ฟ้5า

มี�เตอริ.ไฟ้ฟ้5าว�ดที่�ศูที่างกิาริเคล็,อนที่ของ e- โดยเข�มีจะเบนจากิข�$วไฟ้ฟ้5าห้น�งไปย�งอกิข�$วไฟ้ฟ้5าห้น�ง ตามีที่�ศูที่างกิาริเคล็,อนที่ของ e- แสดงว�ามีกิาริถ่�ายโอน e-

ต�วอย�างเซึ่ล็ล็.กิ�ล็วาน�กิ

Page 16: 312 107 Basic Chemistry

การเข�ยนแผนภาพเซ์ล็ล็*

1. คริ�งเซึ่ล็ล็.ออกิซึ่�เดชั�นให้�เขยนไว�ที่างซึ่�ายมี,อแบบออกิซึ่�เดชั�น โดยขดค�นริะห้ว�างข�$วไฟ้ฟ้5าแล็ะสาริล็ะล็าย

2. คริ�งเซึ่ล็ล็.ริด�กิชั�นให้�เขยนไว�ที่างขวามี,อแบบริด�กิชั�น โดยขดค�นริะห้ว�างข�$วไฟ้ฟ้5ากิ�บสาริล็ะล็าย

3 . ใชั�เคริ,องห้มีาย | | แที่นสะพิ่านเกิล็,อA(s) + B+(aq) A+(aq) + B(s)

แผนภาพิ่เซึ่ล็ล็.ไฟ้ฟ้5าเคมี A(s) | A+(aq) | | B+(aq) | B(s)คริ�งเซึ่ล็ล็.ริด�กิชั�นคริ�งเซึ่ล็ล็.ออกิซึ่�เดชั�น

Page 17: 312 107 Basic Chemistry

6. คริ�งเซึ่ล็ล็.ที่มีอ�เล็�กิโที่ริไล็ต.มีากิกิว�า 1 ชัน�ด ใชั�เคริ,องห้มีาย , ค�น ริะห้ว�างอ�เล็�กิโที่ริไล็ต.

แอโนด : Pt(s) | Fe3+(aq) , Fe2+(aq)

แคโที่ด : Co3+ (1.0 M), Co2+ (0.1 M) | Pt

5. คริ�งเซึ่ล็ล็.ที่เป2นแกิ8ส ให้�ใชั� Pt เป2นส,อในกิาริให้�แล็ะริ�บอ�เล็�กิตริอนแอโนด : Pt(s) | H2(g) | H+(aq)แคโที่ด : H+(aq) | H2(g) | Pt(s)

4 . ใส�ความีเข�มีข�นของอ�เล็�กิโที่ริไล็ต.ไว�ในวงเล็�บCu(s) | Cu2+(aq)(0.1M) | | Ag+(aq)(0.1M) | Ag(s)

Page 18: 312 107 Basic Chemistry

จงเขยนปฏิ�กิ�ริ�ยาริดอกิซึ่.จากิแผนภาพิ่เซึ่ล็ล็.ที่กิ%าห้นดให้�

Fe | Fe2+(aq) || Ni2+(aq) | Ni

Pt | H2 | H+(aq) || Cu2+(1 M) | Cu

Al | Al3+(aq) || Cu2+(aq) | Cu

Page 19: 312 107 Basic Chemistry

ศั�กย*ไฟฟ'าของข�4วไฟฟ'ามีาตรฐาน

ความีสามีาริถ่ในกิาริริ�บอ�เล็�กิตริอนพิ่�จาริณาได�จากิ ศู�กิย.ไฟ้ฟ้5าโดยกิาริเปริยบเที่ยบกิ�บ คร3�งเซ์ล็ล็*ไฮโดรเจนมีาตรฐาน (Standard hydrogen electrode, SHE)

คร3�งเซ์ล็ล็*ไฮโดรเจนมีาตรฐาน ปริะกิอบด�วยข�$วไฟ้ฟ้5าเป2นแกิ8สไฮโดริเจน ความีด�น 1 บริริยากิาศู มี Pt เป2นส,อให้�แล็ะริ�บอ�เล็�กิตริอน สาริล็ะล็ายอ�เล็�กิโที่ริไล็ต.เป2นกิริดไฮโดริคล็อริ�กิ 1mol/l อ*ณห้ภ#มี� 25C

แล็ะกิ%าห้นดให้�คริ�งเซึ่ล็ล็.น$มีศู�กิย.ไฟ้ฟ้5า 0.00 โวล็ต.

Page 20: 312 107 Basic Chemistry

เมี2�อต#องการห้าค�าศั�กย*ไฟฟ'าของคร3�งเซ์ล็ล็*ห้ร2อข�4วไฟฟ'าใด

น%ามีาต�อกิ�บคริ�งเซึ่ล็ล็.ไฮโดริเจนมีาตริฐาน

ถ่#าคร3�งเซ์ล็ล็*มีาตรฐานไฮโดรเจนให้#อเล็ กตรอนได#ด�กว�า

เกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาออกิซึ่�เดชั�น

ถ่#าคร3�งเซ์ล็ล็*ไฮโดรเจนมีาตรฐานเป$นฝ่;ายร�บุอเล็ กตรอนเกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาริด�กิชั�น

H2(1 atm) 2H+ + 2e-

2H+ + 2e- H2(1 atm)

Page 21: 312 107 Basic Chemistry

ประโยช้น*ของค�าศั�กย*ไฟฟ'าร�ด�กช้�นมีาตรฐาน

E มีากิ ริ�บ e- ได�ดกิว�า E น�อย

ต�วออกิซึ่�ไดซึ่.ที่ด ต�วริด�วซึ่.ที่ดข� $วบวกิ

(แคโที่ด)ข�$วล็บ

(แอโนด)

- ใช้#บุอกความีสามีารถ่ในการร�บุอเล็ กตรอนของสารต�างๆ

โดยที่��วไปเมี,อกิล็�าวถ่�ง E ห้ากิไมี�มีกิาริริะบ*ว�าเป2น E

reduction ห้ริ,อ E

oxidation

ให้�ถ่,อว�าเป2น Ereduction

Page 22: 312 107 Basic Chemistry

- ใช้#ที่�านายที่ศัที่างของปฏิกรยา

ถ่�า Ecell มีค�าเป2นบวกิแสดงว�าเกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาได�โดยคริ�งเซึ่ล็ล็.ที่มีค�า E มีากิกิว�าเกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาริด�กิชั�นส�วนคริ�งเซึ่ล็ล็.ที่มีค�า E น�อยกิว�าเกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาออกิซึ่�เดชั�น

ถ่�า Ecell เป2นล็บแสดงว�าไมี�เกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยา

Page 23: 312 107 Basic Chemistry

การห้าค�าศั�กย*ไฟฟ'าห้ร2อแรงเคล็2�อนไฟฟ'าของเซ์ล็ล็*สามีาริถ่ค%านวณจากิค�า E ของข�$วไฟ้ฟ้5ามีาตริฐานที่ใชั�ที่%าเซึ่ล็ล็.กิ�ล็วาน�กิ

(1) Ecell = E

cathode - Eanode

เมี,อ E ของข�$วไฟ้ฟ้5า ใชั�ค�าศู�กิย.ไฟ้ฟ้5าริด�กิชั�น แมี�ว�าข� $วไฟ้ฟ้5าจะเกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาออกิซึ่�เดชั�นกิ�ตามี

(2) Ecell = E

ox + Ered

เมี,อ E ของข�$วไฟ้ฟ้5า ต�องเป2นค�า E ที่ข� $วไฟ้ฟ้5าน�$นเกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยา (E

ox = -Ered)

(จากิตาริาง)

Page 24: 312 107 Basic Chemistry

H2(g)

H+

Cl-

1 M HCl

Cu2+

SO42-

1 M CuSO4

Cuแคโที่ด

e-e-0.34 V ห้าศู�กิย.ไฟ้ฟ้5าของข�$วไฟ้ฟ้5าที่องแดง

อ�เล็�กิตริอนไห้ล็จากิคริ�งเซึ่ล็ล็.ไฮโดริเจนมีาตริฐานไปย�งคริ�งเซึ่ล็ล็.ที่องแดงแริงเคล็,อนไฟ้ฟ้5าที่ว�ดได�เป2นศู�กิย.ไฟ้ฟ้5าของคริ�งเซึ่ล็ล็.ที่องแดง

คริ�งเซึ่ล็ล็.ที่ริ �บอ�เล็�กิตริอน ศู�กิย.ริด�กิชั�น คริ�งเซึ่ล็ล็.ที่ให้�อ�เล็�กิตริอน ศู�กิย.ออกิซึ่�เดชั�น

ค�าเดยวกิ�นแต�เคริ,องห้มีายตริงข�ามี

Ecell = E

cathode - Eanode

0.34 = ECu - E

H2

ECu = 0.34 – 0.00 = 0.34 โวล็ต.

Page 25: 312 107 Basic Chemistry

ตย . จงค%านวณค�า Ecell จากิแผนภาพิ่ของเซึ่ล็ล็.ต�อไปน$

Al | Al3+(aq) || Cu2+(aq) | Cu

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แอโนด (ออกิซึ่�เดชั�น)2(Al(s) Al3+(aq) + 3e-) E = -1.66 โวล็ต.

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แคโที่ด (ริด�กิชั�น)3(Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)) E = +0.34

ปฏิ�กิ�ริ�ยาของเซึ่ล็ล็. (ริดอกิซึ่.)2Al(s) + 3Cu2+(aq) 2Al3+(aq) + 3Cu(s) Ecell = ?

Ecell = E

cathode - Eanode

Ecell = 0.34 – (-1.66) = 2.00 โวล็ต.

ห้ริ,อห้าจากิส#ตริEcell = E

ox + Ered

= 1.66 + 0.34 = 2.00 โวล็ต.

Page 26: 312 107 Basic Chemistry

ตย . จงที่%านายว�าปฏิ�กิ�ริ�ยาที่กิ%าห้นดให้�น$เกิ�ดข�$นได�ห้ริ,อไมี�แล็ะมีที่�ศูที่าง ของปฏิ�กิ�ริ�ยาอย�างไริ

Fe3+(aq) + Cu(s) Fe2+(aq) + Cu2+(aq)

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แอโนด (ออกิซึ่�เดชั�น)Cu(s) Cu2+(aq) + 2e- E = 0.34

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แคโที่ด (ริด�กิชั�น)2(Fe3+(aq) + e- Fe2+(aq)) E = 0.77

ปฏิ�กิ�ริ�ยาของเซึ่ล็ล็. (ริดอกิซึ่.)Cu(s) + 2Fe3+ Cu2+(aq) + 2Fe2+(aq) E = ?

Ecell = E

cathode - Eanode

= 0.77 – 0.34 = 0.43 โวล็ต.

แสดงว�าปฏิ�กิ�ริ�ยาน$เกิ�ดได�แล็ะมีที่�ศูที่างจากิซึ่�ายไปขวา

Page 27: 312 107 Basic Chemistry

ความีส�มีพ�นธ์*ระห้ว�าง Ecell ก�บุ G แล็ะ K

G = - nFEcell

G = - 2.303 RT log K

log K = - G

2.303 RT

log K = 2.303 RT

nFEcell

Log K =nEcell

0.0592

Page 28: 312 107 Basic Chemistry

ค�า Ecell G แล็ะ K ใช้#ที่�านายปฏิกรยา

G K Ecell

ปฎิ�กิ�ริ�ยาเกิ�ดได�เอง ปฏิ�กิ�ริ�ยาสมีด*ล็ปฏิ�กิ�ริ�ยาเกิ�ดเองไมี�ได�

-

0

+

1

1

1

+

0

-

Page 29: 312 107 Basic Chemistry

ตย . จงห้าค�า G ของปฏิ�กิ�ริ�ยา แล็ะ ปฏิ�กิ�ริ�ยาน$เกิ�ดได�เองห้ริ,อไมี�Cu2+(aq) + Fe(s) Cu(s) + Fe2+(aq)

ห้าค�า Ecell

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แอโนด

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แคโที่ด

ปฏิ�กิ�ริ�ยาของเซึ่ล็ล็.

Fe Fe2+ + 2e- E = 0.44

Cu2+ + 2e- Cu E = 0.34

Cu2+ + Fe Cu + Fe2+ Ecell = 0.78

ห้าค�า GG = -nFEcell

= - 2 x 96500 x 0.78 J = - 1.5 x 105 J

ปฏิ�กิ�ริ�ยาน$มี Ecell เป2นบวกิ แล็ะ G มีเคริ,องห้มีายล็บ แสดงว�า เกิ�ดได�เอง

Page 30: 312 107 Basic Chemistry

สมีการของเนนสต*

ค�าศู�กิย.ไฟ้ฟ้5าริด�กิชั�นมีาตริฐาน ความีเข�มีข�นสาริล็ะล็ายอ�เล็�กิโที่ริไล็ต.เป2น 1 M

ถ่�าสาริล็ะล็ายอ�เล็�กิโที่ริไล็ต.ไมี�ใชั� 1 M กิาริห้าศู�กิย.ไฟ้ฟ้5าของเซึ่ล็ล็.จะไมี�สามีาริถ่ใชั�ค�า E จากิตาริางได�

สมีการของเนนสต*E = E - 0.0592n log Q

E = ศู�กิย.ไฟ้ฟ้5าของข�$วไฟ้ฟ้5าห้ริ,อเซึ่ล็ล็.ที่ไมี�ใชั�สภาวะมีาตริฐานE = ศู�กิย.ไฟ้ฟ้5าของข�$วไฟ้ฟ้5าห้ริ,อเซึ่ล็ล็.ที่สภาวะมีาตริฐานn = จ%านวนอ�เล็�กิตริอนที่ถ่�ายเที่Q = ผล็ค#ณของความีเข�มีข�นของสาริที่างขวามี,อห้าริด�วยผล็ค#ณของความีเข�มีข�น ของสาริที่างซึ่�ายมี,อยกิกิ%าล็�งด�วยต�วเล็ขส�มีปริะส�ที่ธ�?ในสมีกิาริเคมี

Page 31: 312 107 Basic Chemistry

ใชั�สมีกิาริเน�นสต.ห้าค�า Ecell

Page 32: 312 107 Basic Chemistry

ตย . จงห้าค�า Ecell ของปฏิ�กิ�ริ�ยา 2Al(s) + 3I2(s) 2Al3+(aq) + 6I-(aq)เมี,อข�$วไฟ้ฟ้5า Al จ*�มีในสาริล็ะล็าย Al3+ เข�มีข�น 010. M

แล็ะ I2 อย#�ในสาริล็ะล็าย I- เข�มีข�น 0.01 M เซึ่ล็ล็.ไฟ้ฟ้5าเคมีน$มีค�า E

cell = 2.20 โวล็ต.ห้าค�า n (จ�านวนอเล็ กตรอน)

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แอโนด (ออกิซึ่�เดชั�น)

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แคโที่ด (ริด�กิชั�น)

Al(s) Al3+(aq) + 3e-

I2 + 2e- 2I-

ที่%าจ%านวนอ�เล็�กิตริอนที่ให้�แล็ะริ�บ ให้�เที่�ากิ�น

( ค#ณสมีกิาริแริกิด�วย 2 ค#ณสามี กิาริที่สองด�วย 3)2(Al(s) Al3+(aq) + 3e-)

3(I2(s) + 2e- 2I-(aq) n = 6

Page 33: 312 107 Basic Chemistry

ห้าค�า Ecell

Ecell = Ecell - 0.0592

nlog Q

= 2.20 -0.05926log [Al3+]2 [I-]6

= 2.20 -0.0099log (0.1)2 (0.01)6

= 2.34 โวล็ต.

Page 34: 312 107 Basic Chemistry

ใชั�สมีกิาริเน�นสต.ค%านวณห้าความีเข�มีข�นของสาริล็ะล็ายอ�เล็�กิโที่ริไล็ต.เมี,อที่ริาบ Ecell แล็ะ E

cell

Page 35: 312 107 Basic Chemistry

ตย . จงค%านวณความีเข�มีข�นของ HCl ในเซึ่ล็ล็.ไฮโดริเจน-ที่องแดงPt | H2 | H+(aq) || Cu2+(1 M) | Cu

เมี,อ Ecell แล็ะ Ecell มีค�า 0.34 แล็ะ 0.30 โวล็ต. ตามีล็%าด�บ

เข�ยนปฏิกรยาของเซ์ล็ล็*H2(g) + Cu2+(aq) Cu(s) + 2H+(aq)

ห้า [HCl] จากสมีการเนนสต*

Ecell = Ecell - 0.0592

nlog Q

0.30 = 0.34 - 0.05926

log [H+]1

[H+] = [HCl] = 4.74 M

Page 36: 312 107 Basic Chemistry

ใชั�สมีกิาริเน�นสต.ห้าค�าคงที่สมีด*ล็ (Keq)

แล็ะ ค�าคงที่กิาริล็ะล็าย (Ksp)

เมี,อที่ริาบค�า Ecell

Page 37: 312 107 Basic Chemistry

Ecell = Ecell - 0.0592

nlog Q

ที่��สภาวะสมีด�ล็Ecell = 0 แล็ะ Q = K

0 = Ecell - 0.0592

nlog K

log K = nEcell

0.0592

Page 38: 312 107 Basic Chemistry

ตย . จงห้าค�าคงที่สมีด*ล็ของปฏิ�กิ�ริ�ยาMnO4

- + Br- + H+ Mn2+ + Br2 + H2O

ห้าค�า Ecell

ปฏิ�กิ�ริ�ยาออกิซึ่�เดชั�น

ปฏิ�กิ�ริ�ยาริด�กิชั�น

5(2Br- Br2 + 2e-) E = -1.09 โวล็ต.

2(MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O) E = 1.51 โวล็ต.

ปฏิ�กิ�ริ�ยาริดอกิซึ่.2MnO4- + 10Br- + 16H+ 2Mn2+ + 5Br2 E

cell = 0.42 โวล็ต.

ห้าค�า K log K = nEcell

0.0592= 10 x 0.42

0.0592= 70.95

K = 8.83 x 1070

Page 39: 312 107 Basic Chemistry

ตย . จงห้าค�า Ksp ของ AgCl เมี,อปฏิ�กิ�ริ�ยาเป2นด�งน$AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)

ห้าค�า Ecell

AgCl(s) + e- Ag(s) + Cl-(aq) E = 0.22 โวล็ต.Ag+(aq) + e- Ag(s) E = 0.80 โวล็ต.

Ecell = - 0.58 โวล็ต.

ห้าค�า Ksplog Ksp = nEcell

0.0592= (1) (-0.58)

0.0592= - 9.8

Ksp = 6.27 x 10-10

Page 40: 312 107 Basic Chemistry

เซ์ล็ล็*ความีเข#มีข#น (concentration cell)

เป2นเซึ่ล็ล็.กิ�ล็วาน�กิที่มีคริ�งเซึ่ล็ล็.ที่�$งสองเห้มี,อนกิ�น แต�ต�างก�นที่��ความีเข#มีข#น เมี,อต�อคริบวงจริ อ�เล็�กิตริอนจะไห้ล็จากิคริ�งเซึ่ล็ล็.ที่มีความีเข�มีข�นน�อยไปย�งคริ�งเซึ่ล็ล็.ที่มีความีเข�มีข�นมีากิ แต�ปฏิ�กิ�ริ�ยาจะเกิ�ดจากิสาริล็ะล็ายที่มีความีเข�มีข�นมีากิไปย�งสาริล็ะล็ายที่มีความีเข�มีข�นน�อย

Ecell = Ecell - 0.0592

nlog C1

C2

เมี,อ C1 แล็ะ C2 เป2นความีเข�มีข�นของสาริล็ะล็ายอ�เล็�กิโที่ริไล็ต. (C2C1)

Ecell = 0 เพิ่ริาะเป2นข�$วไฟ้ฟ้5าชัน�ดเดยวกิ�น

Page 41: 312 107 Basic Chemistry

ตย . จงห้าค�า Ecell จากิเซึ่ล็ล็.ความีเข�มีข�นด�งน$

Ag | Ag+(0.01 M) || Ag+(0.1 M) | Ag

ห้าค�า Ecell

Ecell = Ecell - 0.0592

nlog C1

C2

= 0 - 0.05921

log 0.010.1

= 0.0592 โวล็ต.

Page 42: 312 107 Basic Chemistry

ช้นดของเซ์ล็ล็*ก�ล็วานก

- เซึ่ล็ล็.กิ�ล็วาน�กิแบบปฐมีภ#มี� (primary galvanic cell)

ใชั�แล็�วที่�$ง เชั�น เซึ่ล็ล็.แห้�ง ห้ริ,อ

ถ่�านไฟ้ฉื่ายที่ใชั�ได�คริ�$งเดยว

Page 43: 312 107 Basic Chemistry

เซ์ล็ล็*แห้#ง

Zn Zn2+ + 2e-

2e- + 2MnO2 + 2NH4+ Mn2O3 + H2O + 2NH3

Zn2+ + 4NH3 [Zn(NH3)4]2+

2NH4+ + 2e- 2NH3 + H2

MnO2 + H2 MnO + H2O

ภายในเซึ่ล็ล็.เกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาริดอกิซึ่. ส�งกิะสเป2นแอโนด จะถ่#กิออกิซึ่�ไดส.

MnO2 จะถ่#กิริด�วซึ่.ด�วยอ�เล็�กิตริอนที่มีาจากิแผ�นส�งกิะส ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แคโที่ดจะเป2น

Zn2+ จะริวมีกิ�บ NH3 ที่เกิ�ดข�$น กิล็ายเป2นไอออนเชั�งซึ่�อน

เซึ่ล็ล็.ชัน�ดน$มีแริงเคล็,อนไฟ้ฟ้5าปริะมีาณ 1.5 โวล็ต.ถ่�า NH4

+ ไมี�ได�ที่%าปฏิ�กิ�ริ�ยากิ�บ MnO2 แต�ไปริ�บอ�เล็�กิตริอนที่แคโที่ด จะเกิ�ด H2

ถ่�ามี H2 มีากิจะที่%าให้�ไฟ้อ�อนล็ง แต� MnO2 ชั�วยแกิ�ปAญห้าน$ได� โดยไปออกิซึ่�ไดส. H2 ให้�เป2น H2O

Page 44: 312 107 Basic Chemistry

เซ์ล็ล็*เช้24อเพล็ง (fuel cell)

ให้�พิ่ล็�งงานไฟ้ฟ้5าที่มีปริะส�ที่ธ�ภาพิ่มีากิ เชั�น เซึ่ล็ล็.เชั,$อเพิ่ล็�งไฮโดริเจน-ออกิซึ่�เจน

ที่ใชั�ในยานอวกิาศู ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แอโนด (ออกิซึ่�เดชั�น)

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แคโที่ด (ริด�กิชั�น)

2(H2(g) + 2OH-(aq) 2H2O + 2e-)

O2(g) + 2H2O + 4e- 4OH-(aq)

ปฏิ�กิ�ริ�ยาของเซึ่ล็ล็. (ริดอกิซึ่.)2H2(g) + O2(g) 2H2O

Page 45: 312 107 Basic Chemistry

- เซ์ล็ล็*ก�ล็วานกแบุบุที่�ตยภ1มี (secondary galvanic cell)

สามีาริถ่น%ากิล็�บมีาใชั�งานได�อกิ เน,องจากิปฏิ�กิ�ริ�ยาเป2นแบบผ�นกิล็�บได�เซ์ล็ล็*สะสมีไฟฟ'าตะก��วตะกิ�ว เป2น แอโนด

ตะกิ�วออกิไซึ่ด. เป2น แคโที่ดกิริดกิ%ามีะถ่�น เป2น อ�เล็�กิโที่ริไล็ต.

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แอโนด (ออกิซึ่�เดชั�น)

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แคโที่ด (ริด�กิชั�น)

Pb(s) + SO42-(aq) PbSO4(s) + 2e-

PbO2(s) + 2e- + SO42-(aq) + 4H+(aq) PbSO4(s) + 2H2O

ปฏิ�กิ�ริ�ยาของเซึ่ล็ล็. (ริดอกิซึ่.)Pb(s) + PbO2(s) + 4H+(aq) + 2SO4

2-(aq) 2PbSO4(s) + 2H2O

Page 46: 312 107 Basic Chemistry

ขณะใชั�งาน SO42- กิ�บ H+ จะถ่#กิใชั�ไป แล็ะ เกิ�ดน%$าข�$น

ที่%าให้�กิริดเจ,อจางล็ง เกิ�ด PbSO4 ข�$นที่ข� $วไฟ้ฟ้5า ที่%าให้�เซึ่ล็ล็.เส,อมีค*ณภาพิ่

ผ�านกิริะแสไฟ้ฟ้5าตริงจากิแห้ล็�งกิ%าเน�ดไฟ้ฟ้5าเข�าไปในที่�ศูที่างตริงข�ามีกิ�บกิริะแสเด�มี จะได� Pb แล็ะ PbO2 กิล็�บค,นมีา

2PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42-

Page 47: 312 107 Basic Chemistry

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่เกิ�ดข�$น ที่��แอโนด ------ Li (s) > Li+ (s) + e- ที่��แคโที่ด TiS

2 - ----- (s) + e > TiS

2 - (s)

ปฏิกรยารวมี Li(s) + TiS2

----- (s) > Li+ (s) + TiS2

- (s)

เซึ่ล็ล็.ไฟ้ฟ้5าแบบน$เป2นแบบที่*ต�ยภ#มี�สามีาริถ่ปริะจ*ไฟ้ได� ให้มี� ปAจจ*บ�นน$มีกิาริใชั�แบตเตอริชัน�ดน$กิ�บริถ่ยนต.

ที่%าให้�ไมี�ต�องเต�มีน%$ากิล็�นกิ�บแบตเตอริ

สาริจ%าพิ่วกิพิ่อล็�เมีอริ.บางชัน�ด มีสมีบ�ต�ยอมีให้�ไอออนผ�านได�ดแต�ไมี�ยอมีให้�อ�เล็�กิตริอนผ�านได�จ�งน%ามีาใชั�เป2นอ�เล็�กิโที่ริไล็ต.ที่เริยกิว�า อเล็�กิโที่ริไล็ต.แข�ง แล็ะสามีาริถ่น%ามีาปริะกิอบกิ�บข�$วไฟ้ฟ้5าเป2นแบตเตอริได� โดยมีโล็ห้ะล็�เที่ยมีเป2นแอโนดแล็ะโที่เที่เนยมีไดซึ่�ล็ไฟ้ด. (TiS

2 ) เป2นแคโที่ด

Page 48: 312 107 Basic Chemistry

เซ์ล็ล็*อเล็ กโที่รล็ตก

เกิ�ดจากิกิาริผ�านกิริะแสไฟ้ฟ้5าเข�าไปเพิ่,อที่%าให้�ปฏิ�กิ�ริ�ยาเคมีที่ไมี�เกิ�ดข�$นเองสามีาริถ่เกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาได�

ข�$วไฟ้ฟ้5าที่ต�อกิ�บข�$วบวกิของแบตเตอริ เกิ�ดออกิซึ่�เดชั�น เริยกิ แอโนด

ข�$วไฟ้ฟ้5าที่ต�อกิ�บข�$วล็บของแบตเตอริ เกิ�ดริด�กิชั�น เริยกิ แคโที่ด

Page 49: 312 107 Basic Chemistry

เซ์ล็ล็*อเล็ กโที่รล็ตก (Electrolytic cell)

1. ข�4วไฟฟ'า 2 ข�4ว

ข�$วที่ต�อกิ�บข�$วบวกิของแห้ล็�งกิ%าเน�ด ข�$วบวกิ แอโนด ออกิซึ่�เดชั�น

ไอออนล็บเคล็,อนที่เข�ามีาถ่�ายเที่อ�เล็�กิตริอน

ข�$วที่ต�อกิ�บข�$วล็บของแห้ล็�งกิ%าเน�ด ข�$วล็บ แคโที่ด ริด�กิชั�น

ไอออนบวกิเคล็,อนที่มีาริ�บอ�เล็�กิตริอน

Page 50: 312 107 Basic Chemistry

2. แห้ล็�งก�าเนดไฟฟ'า เป2นแห้ล็�งให้�พิ่ล็�งงานของเซึ่ล็ล็. เพิ่,อให้�ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่เกิ�ดข�$นเองไมี�ได�

สามีาริถ่เกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาได�

3 . อเล็ กโที่รไล็ต*ที่��ห้ล็อมีเห้ล็วห้ร2อสารล็ะล็ายอเล็ กโที่รไล็ต*เป2นสาริที่ต�องกิาริแยกิสล็ายด�วยไฟ้ฟ้5า

Page 51: 312 107 Basic Chemistry

การแยกสล็ายด#วยไฟฟ'า (Electrolysis)

กิริะบวนกิาริที่เกิ�ดข�$นเมี,อให้�กิริะแสไฟ้ฟ้5าผ�านล็งไปในสาริล็ะล็ายห้ริ,อสาริที่กิ%าล็�งห้ล็อมีเห้ล็ว ที่%าให้�อ�เล็�กิโที่ริไล็ต.ห้ริ,อต�วที่%าล็ะล็ายเกิ�ดกิาริเปล็ยนแปล็งที่ข� $วไฟ้ฟ้5า โดยเกิ�ดออกิซึ่�เดชั�น-ริด�กิชั�น

ออกิซึ่�เดชั�น เกิ�ดที่ข� $วบวกิ (แอโนด)

ริด�กิชั�น เกิ�ดที่ข� $วล็บ (แคโที่ด)

ไอออนล็บเคล็,อนที่เข�าห้าแอโนดเพิ่,อถ่�ายเที่อ�เล็�กิตริอน

ไอออนบวกิเคล็,อนที่เข�าห้าแคโที่ดเพิ่,อริ�บอ�เล็�กิตริอน

Page 52: 312 107 Basic Chemistry

ต�วอย�างการแยกสล็ายโซ์เด�ยมีคล็อไรด*ที่��ห้ล็อมีเห้ล็วด#วยไฟฟ'าผ�านพิ่ล็�งงานไฟ้ฟ้5าล็งในอ�เล็�กิโที่ริไล็ต.โซึ่เดยมีคล็อไริด.ที่ห้ล็อมีเห้ล็วโดยใชั�ข�$วไฟ้ฟ้5าเป2นโล็ห้ะเฉื่,อย

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แอโนด (ออกิซึ่�เดชั�น)2Cl- Cl2(g) + 2e- E = 1.36

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แคโที่ด (ริด�กิชั�น)2(Na+ + e- Na(s) E = -2.71

ปฏิ�กิ�ริ�ยาของเซึ่ล็ล็. (ริดอกิซึ่.)2Cl- + 2Na+ Cl2(g) + 2Na(s) Ecell = -4.07

Ecell มีค�าเป2น ล็บ แสดงว�าปฏิ�กิ�ริ�ยาน$เกิ�ดเองไมี�ได� แต�ปฏิ�กิ�ริ�ยาจะเกิ�ดได�เมี,อได�ริ�บพิ่ล็�งงาน

จากิภายนอกิ โดยเพิ่�มีศู�กิย.ไฟ้ฟ้5าเข�าไป จนถ่�ง 407. โวล็ต. จะเกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยากิาริแยกิสล็ายด�วยไฟ้ฟ้5าข�$น

Page 53: 312 107 Basic Chemistry

กฎการแยกสล็ายด#วยไฟฟ'าของฟาราเดย*

เมี,อผ�านกิริะแสไฟ้ฟ้5าเข�าไปในสาริล็ะล็ายอ�เล็�กิโที่ริไล็ต. จะที่%าให้�เกิ�ดกิาริเปล็ยนแปล็งได�ผล็ผล็�ตที่ข� $วไฟ้ฟ้5า ซึ่�งส�มีพิ่�นธ.กิ�บปริ�มีาณไฟ้ฟ้5าที่ให้�ไป

Q = It

Q = ปริ�มีาณไฟ้ฟ้5า (ค#ล็อมีบ.)I = กิริะแสไฟ้ฟ้5า (แอมีแปริ.)t = เวล็า (ว�นาที่)

Page 54: 312 107 Basic Chemistry

1. มีวล็ของสาริที่เกิ�ดข�$นที่ข� $วไฟ้ฟ้5าจะเป2นส�ดส�วนโดยตริงกิ�บ ปริ�มีาณไฟ้ฟ้5าที่ไห้ล็ผ�านสาริล็ะล็ายน�$น2. มีวล็ของสาริต�างๆที่เกิ�ดข�$นที่ข� $วไฟ้ฟ้5าเมี,อใชั�ปริ�มีาณไฟ้ฟ้5าเที่�ากิ�น จะเป2นส�ดส�วนเดยวกิ�นกิ�บน%$าห้น�กิสมีมี#ล็ของสาริน�$นๆ

ฟาราเดย* ต�$งกิฎิกิาริแยกิสล็ายด�วยไฟ้ฟ้5า เพิ่,อใชั�อธ�บายความีส�มีพิ่�นธ.ริะห้ว�างปริ�มีาณไฟ้ฟ้5าที่ผ�านล็งไปในสาริล็ะล็ายอ�เล็�กิโที่ริไล็ต.กิ�บปริ�มีาณสาริที่เกิ�ดข�$น

Page 55: 312 107 Basic Chemistry

ตย . กิริะแสไฟ้ฟ้5า 12 แอมีแปริ. ไห้ล็ผ�านสาริล็ะล็าย CuSO4 เป2นเวล็า 2 ชั�วโมีง จะได�ที่องแดงห้น�กิเที่�าใด (Cu = 63.54)

ห้าปรมีาณไฟฟ'าQ = It = 12 x 2 x 60 x 60 = 86400 ค#ล็อมีบ.

ห้าน�4าห้น�กที่องแดงปริ�มีาณไฟ้ฟ้5า 96500 ค#ล็อมีบ. ค�ดเป2น 1 ฟ้าริาเดย.ปริ�มีาณไฟ้ฟ้5า 86400 ค#ล็อมีบ. จะเป2น = 0.8953 ฟ้าริาเดย. 86400

96500เมี,อผ�านกิริะแสไฟ้ฟ้5าล็งในสาริล็ะล็าย Cu2+ จะไปริ�บอ�เล็�กิตริอนที่แคโที่ด

Cu2+ + 2e- Cu

แสดงว�า ไฟ้ฟ้5า 2 ฟ้าริาเดย. ให้�ที่องแดงห้น�กิ 6354. กิริ�มี ถ่�าไฟ้ฟ้5า 08953 ฟ้าริาเดย. ให้�ที่องแดงห้น�กิ = 28.44 กิริ�มี 63.54 x 0.8956

2

Page 56: 312 107 Basic Chemistry

ประโยช้น*ของการแยกสล็ายด#วยไฟฟ'า

1. กิาริแยกิธาต* เชั�น กิาริผล็�ต Al จากิ Al2O3

ที่แอโนด (ออกิซึ่�เดชั�น ) 3O2- 3O2(g) + 6e-

2ที่แคโที่ด (ริด�กิชั�น ) 2(Al3+ + 3e- Al(l))

ปฏิ�กิ�ริ�ยาของเซึ่ล็ล็. 2Al3+ + 3O2- 2Al(l) + 3 O2(g)2

Page 57: 312 107 Basic Chemistry

2. กิาริที่%าให้�สาริบริ�ส*ที่ธ�? โดยใชั�โล็ห้ะที่ไมี�บริ�ส*ที่ธ�?เป2นแอโนด แล็ะ โล็ห้ะที่บริ�ส*ที่ธ�?เป2นแคโที่ด

เชั�น กิาริที่%าที่องแดงให้�บริ�ส*ที่ธ�?

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แอโนด (ออกิซึ่�เดชั�น)

Cu(s) Cu2+ + 2e-

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แคโที่ด (ริด�กิชั�น)

Cu2+ + 2e- Cu(s)

Page 58: 312 107 Basic Chemistry

3. กิาริชั*บโล็ห้ะ ให้�โล็ห้ะที่ใชั�ชั*บเป2นแอโนด ส�วนโล็ห้ะที่จะชั*บ เป2นแคโที่ด จ*�มีในสาริล็ะล็ายของไอออนของโล็ห้ะที่ใชั�ชั*บ

การช้�บุเงนบุนผวส�งกะส�

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แอโนด (ออกิซึ่�เดชั�น)

Ag(s) Ag+ + e-

Ag+ + e- Ag(s)

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่แคโที่ด (ริด�กิชั�น)

ข�$วแอโนด เง�นข�$วแคโที่ด ส�งกิะสสาริล็ะล็ายอ�เล็�กิโที่ริไล็ต. Ag+

Page 59: 312 107 Basic Chemistry

การก�ดกร�อนแล็ะการป'องก�น

กิาริกิ�ดกิริ�อน (corrosion) เป2นปฏิ�กิ�ริ�ยาริดอกิซึ่.ของโล็ห้ะที่เกิ�ดจากิสภาพิ่แวดล็�อมี (ออกิซึ่�เจน แล็ะ ความีชั,$น ) ที่%าให้�เกิ�ดกิาริเปล็ยนเป2นสาริปริะกิอบเชั�งซึ่�อนของโล็ห้ะน�$น

Page 60: 312 107 Basic Chemistry

การเกดสนมีเห้ล็ ก

บริ�เวณที่ถ่#กิกิ�ดกิริ�อนจะเกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาออกิซึ่�เดชั�นห้ริ,อเป2นแอโนด โล็ห้ะเห้ล็�กิ (Fe(s)) เปล็ยนไปเป2น Fe2+

Fe(s) Fe2+ + 2e-

อ�เล็�กิตริอนส�มีผ�สกิ�บอากิาศูแล็ะความีชั,$น เกิ�ดริด�กิชั�น½ O2(g) + H2O(g) + 2e- 2OH-

ปฏิ�กิ�ริ�ยาริวมีของกิาริกิ�ดกิริ�อน

Fe(s) + ½ O2(g) + H2O(g) Fe2+ + 2OH-

Page 61: 312 107 Basic Chemistry

Fe2+ สามีาริถ่เคล็,อนที่ไปย�งแคโที่ดได� แล็ะริวมีต�วกิ�บ OH-

ได� Fe(OH)2 แล็ะจะถ่#กิออกิซึ่�ไดซึ่.ต�อไปด�วยออกิซึ่�เจนแล็ะความีชั,$น ได� Fe(OH)3 ที่แคโที่ด

2Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O 2Fe(OH)3 Fe2O33H2O

Page 62: 312 107 Basic Chemistry

กิาริป5องกิ�นกิาริกิ�ดกิริ�อน ป5องกิ�นไมี�ให้�พิ่,$นผ�วของโล็ห้ะส�มีผ�ส กิ�บออกิซึ่�เจน ความีชั,$น ห้ริ,อสาริล็ะล็ายอ�เล็�กิโที่ริไล็ต.

1. กิาริที่าส

2. กิาริเคล็,อบพิ่,$นผ�วโล็ห้ะด�วยโล็ห้ะที่มีความีว�องไวมีากิกิว�า (ห้ริ,อเป2นโล็ห้ะ ที่เกิ�ดปฏิ�กิ�ริ�ยาออกิซึ่�เดชั�นได�ดกิว�า)