Page 7 - ไฟฟ้าเคมี

เอกสารค าสอน 30310259 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สมศักดิ์ ศิริไชย

ตัวอย่างที่ 4-3

จงดุลสมการรีดอกซ์ ซึ่งเกิดขึ้นในสารละลายกรด

2+
Fe (aq) + MnO (aq)  Fe (aq) + Mn (aq)
-
2+
3+
4
วิธีท า
3+
2+
สมการที่ดุล คือ 5 Fe (aq) + 8H (aq) + MnO (aq)  5 Fe (aq) + Mn (aq) + 4 H O(ℓ)
+
2+
-
4
2

ตัวอย่างที่ 4-4
จงดุลสมการรีดอกซ์ ซึ่งเกิดขึ้นในสารละลายเบส
-
-
I (aq) + MnO (aq)  I (aq) + MnO (s)
2
4
2
วิธีท า
-
สมการที่ดุล คือ 6 I (aq) + 4 H 2O(ℓ) + 2 MnO 4 (aq)  3 I 2 (aq) + 2 MnO 2(s) + 8 OH (aq)
-
-

4-4 เซลล์โวลตาอิกหรือเซลล์กัลวานิก
เซลล์โวลตาอิก (voltaic cell) หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า เซลล์กัลวานิก (galvanic ell) เป็นเซลล์ที่ผลิต

กระแสไฟฟ้าจากปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เกิดขึ้นได้เอง พิจารณาปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เกิดขึ้นได้เอง (spontaneous redox
reaction)

Zn(s) + Cu (aq)  Zn (aq) + Cu(s)
2+
2+
2+
เมื่อจุ่มโลหะ Zn ลงในสารละลาย Cu โลหะ Zn มีแนวโน้มสูญเสียหรือให้อิเล็กตรอน เป็นผลท าให้ Zn ถูก
2+
2+
อกซิไดส์ และ Cu ถูกรีดิวซ์ อิเล็กรตรอนถูกถ่ายเทโดยตรงจาก Zn ไปยัง Cu ดังภาพที่ 4-1 ถ้าพิจารณา
2+
ในระดับอะตอม อะตอมของ Zn ในโลหะ Zn ถ่ายโอนสองอิเล็กตรอนให้กับ Cu ในสารละลาย จากนั้นอะตอม
2+
2+
Zn กลายเป็น Zn ซึ่งละลายอยู่ในสารละลาย ส่วน Cu รับสองอิเล็กตรอนและเกาะบน zinc ในรูปของแข็ง
copper

ภาพที่ 4-2 แสดงเซลล์โวลตาอิก ซึ่งประกอบด้วยสองครึ่งเซลล์ (half-cell) คือครึ่งเซลล์ของ zinc (จุ่ม

2+
แผ่นโลหะ Zn ในสารละลายของ Zn (aq)) และครึ่งเซลล์ของ copper (จุ่มแผ่นโลหะ Cu ในสารละลายของ
2+
Cu (aq)) แผ่นโลหะ zinc และแผ่นโลหะ copper เรียกว่า ขั้วไฟฟ้า (electrode) แต่ละแผ่นโลหะอยู่สมดุลกับ
ไอออนของโลหะนั้นในสารละลายตามครึ่งปฏิกิริยา (half-reaction) ดังนี้

2+
Zn(s) Zn (aq) + 2e -
2+
Cu(s) Cu (aq) + 2e -

เรื่อง  ไฟฟ้าเคมี หน้า 133