Page 16 - ไฟฟ้าเคมี
P. 16
เอกสารค าสอน 30310259 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สมศักดิ์ ศิริไชย
ข้อสังเกตที่ส าคัญในตารางที่ 4-1
1. แต่ละครึ่งปฏิกิริยาเขียนในรูปของรีดักชัน ดังนั้น สารทางด้านซ้ายของแต่ละครึ่งปฏิกิริยามีเลข
ออกซิเดชันสูงกว่าสารทางด้านขวา ตัวออกซิไดส์อยู่ทางด้านซ้าย ตัวรีดิวซ์อยู่ทางด้านขวา
2. แต่ละครึ่งปฏิกิริยาสามารถเกิดขึ้นในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง สารสามารถเกิดปฏิกิริยาที่แอโนดหรือ
+
+
แคโทดขึ้นกับสภาวะ เช่น ในบางกรณี H ถูกออกซิไดส์เป็น H แต่ในบางกรณี H ถูกรีดิวซ์เป็น H ด้วย
2
2
สารตั้งต้นที่ต่างกัน
3. ค่าศักย์ไฟฟ้าครึ่งเซลล์มาตรฐาน (E ) ยิ่งเป็นบวกมาก สารทางด้านซ้ายของครึ่งปฏิกิริยายิ่งถูก
ออกซิไดส์ง่าย สารที่รีดิวซ์ง่าย สารนั้นเป็นตัวออกซิไดส์ที่แรง ดังนั้น F (g) เป็นตัวออกซิไดส์ที่ดีที่สุด
2
ในตาราง และ Li เป็นตัวออกซิไดส์ที่อ่อนที่สุดในตาราง
4. ค่าศักย์ไฟฟ้าครึ่งเซลล์มาตรฐาน (E ) ยิ่งเป็นบวกน้อย ปฏิกิริยาชอบที่จะเกิดออกซิเดชัน
มากกว่ารีดักชัน (นั่นคือชอบเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ) ถ้าลงไปทางด้านล่างของตาราง อะตอม
ไอออน หรือโมเลกุลทางด้านขวาสามารถให้อิเล็กตรอนได้ดี ดังนั้น Li(s) เป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงที่สุดใน
-
ตาราง และ F เป็นตัวรีดิวซ์ที่อ่อนที่สุดในตาราง
5. ภายใต้สภาวะมาตรฐษน สารทางด้านซ้ายของครึ่งปฏิกิริยาจะออกซิไดส์สารที่อยู่ด้านล่าง
ทางด้านขวาของตาราง เช่น เราสามารถใช้ข้อกฎนี้เพื่อท านายว่า Br (ℓ) จะออกซิไดส์ Mg(s) ปฏิกิริยา
2
สุทธิได้จากการรวมกันของครึ่งปฏิกิริยา และศักย์ไฟฟ้าของเซลล์สามารถค านวณโดยใช้
E cell E cathode E anode
-
-
Br 2(ℓ) + 2 e 2 Br (aq) E cathode = +1.07 V
2+
Mg(s) Mg (aq) + 2 e - E anode = -2.36 V
2+
-
Br (ℓ) + Mg(s) Mg (aq) + 2 Br (aq) E = +3.43 V
2
cell
E cell E cathode E anode = 1.07 – (-2.36) = +3.43 V
ศักย์ไฟฟ้าของเซลล์เป็นบวกมาก ๆ แสดงว่า ปฏิกิริยายิ่งชอบด าเนินไปทางเกิดสารผลิตภัณฑ์
6. ศักย์ไฟฟ้าครึ่งเซลล์มาตรฐานขึ้นกับธรรมชาติและความเข้มข้นของสารตั้งต้นและ
สารผลิตภัณฑ์แต่ไม่ขึ้นกับปริมาณของแต่ละสารที่ท าปฏิกิริยากัน ดังนั้น การเปลี่ยนสัมประสิทธิ์
3+
2+
ปริมาณสัมพันธ์ของครึ่งปฏิกิริยา ไม่ท าให้ค่า E เปลี่ยนแปลง เช่น ครึ่งเซลล์ Fe |Fe มี
E
= +0.771 V
3+
2+
-
E
Fe (aq, 1 M) + e Fe (aq, 1 M) = +0.771 V
-
2+
3+
หรือ 2 Fe (aq, 1 M) + 2e 2 Fe (aq, 1 M) = +0.771 VE
เรื่อง ไฟฟ้าเคมี หน้า 142