เซลล์แกลแวนิก | เซลล์อิเล็กโทรไลต ์ |
1. จากปฏิกิริยาเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า | 1. จากพลังงานไฟฟ้าเป็นปฏิกิริยาเคมี |
2. เป็นปฏิกิริยาที่สามารถเกิดขึ้นได้เอง | 2. เป็นปฏิกิริยาที่ไม่สามารถเกิดขึ้นได้เอง ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าทำให้เกิดปฏิกิริยา |
3. ค่าศักย์ไฟฟ้าของเซลล์เป็นบวกเสมอ | 3. ค่าศักย์ไฟฟ้าของเซลล์เป็นลบ |
4. ขั้วแอโนดเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันเป็นขั้วลบ ขั้วแคโทดเกิดปฏิกิริยารีดักชันเป็นขั้วบวก | 4. ขั้วแอโนดเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันเป็นขั้วบวก ขั้วแคโทดเกิดปฏิกิริยารีดักชันเป็นขั้วลบ |
วันพุธที่ 23 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2554
เซลล์แกลแวนิกและเซลล์อิเล็กโทรไลต์
เซลล์อิเล็กโทรไลต์
เซลล์อิเล็กโทรไลต์
เมื่อผ่านไฟฟ้าเข้าไปในเซลล์ที่ประกอบด้วยขั้วไฟฟ้าสองขั้วจุ่มอยู่ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ จะเกิดปฏิกิริยาเกิดขึ้นภายในเซลล์ เรียกกระบวนการนี้ว่า อิเล็กโทรลิซิส ( electrolysis ) และเรียกเซลล์ไฟฟ้าเคมีนี้ว่า เซลล์อิเล็กโทรไลต ์ ดังรูป ในการพิจารณาขั้วบวก/ขั้วลบจะพิจารณาจากปริมาณอิเล็กตรอนว่ามีมากหรือน้อย
ในเมื่อแบตเตอรี่เป็นตัวจ่ายกระแสไฟฟ้า อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ออกจากขั้วแอโนด (ขั้วลบ) ของแบตเตอรี่ผ่านลวดตัวนำไปยังขั้วไฟฟ้าของเซลล์อิเล็กโทรไลต์ ดังนั้นขั้วไฟฟ้าที่ต่อกับขั้วลบของแบตเตอรี่จะเป็นขั้วแคโทด เพราะเป็นขั้วที่เกิดปฏิกิริยารีดักชัน และเนื่องจากต่อกับขั้วลบ ขั้วไฟฟ้านี้จึงเป็นขั้วลบ ส่วนขั้วไฟฟ้าอีกขั้วหนึ่งเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันจึงเป็นขั้วแอโนด และต่อกับขั้วบวกของแบตเตอรี่จึงเป็นขั้วบวก อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ออกจากขั้วแอโนดของเซลล์เข้าสู่แบตเตอรี่- เซลล์แกลแวนิก ขั้วที่เกิดออกซิเดชันมีอิเล็กตรอนสะสม(จากภายใน) จึงเป็นขั้วลบ
- เซลล์แกลแวนิก ขั้วที่เกิดรีดักชันมีอิเล็กตรอนสะสม(จากภายนอก) จึงเป็นขั้วลบ
ประโยชน์ของเซลล์อิเล็กโทรไลต์
การชุบโลหะ การชุบช้อนโลหะด้วยเงิน
จากรูป การชุบช้อนโลหะด้วยเงิน ต้องใช้เงินเป็นแอโนด ช้อนโลหะเป็นแคโทด และใช้สารละลายซิลเวอร์ไนเตรตเป็นสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ขั้วแอโนด: Ag: Ag(s) Ag +(aq) + e - ขั้วแคโทด: ช้อน: Ag +(aq) + e -Ag(s) |
เซลล์ทุติยภูมิ ต่อ
เซลล์นิกเกิล-แคดเมียม ปัจจุบันมีเซลล์ทุติยภูมิที่ได้รับความสนใจมากอีกชนิดหนึ่งคือ เซลล์นิกเกิล-แคดเมียม หรือเซลล์นิแคด ซึ่งมีโลหะแคดเมียมเป็นแอโนด นิกเกิล (IV) ออกไซด์เป็นแคโทด และมีสารละลายเบสเป็นอิเล็กโทรไลต์ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นดังนี้
ที่แอโนด : Cd(s) + 2OH-(aq) Cd(OH)2(s) + 2e-
ที่แคโทด : NiO2(s) + 2H2O(l) Cd(OH)2(s) + Ni(OH)2(s)
เซลล์นิแคดให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.4 โวลต์ และมีขนาดเล็ก สามารถอัดไฟใหม่ได้ และใช้ได้ทนทานกว่าเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่ว จึงนิยมใช้ในเครื่องไฟฟ้าที่มีขนาดเล็ก เช่น เครื่องโกนหนวด เครื่องคิดเลข กล้องถ่ายรูป
ที่แอโนด : Cd(s) + 2OH-(aq) Cd(OH)2(s) + 2e-
ที่แคโทด : NiO2(s) + 2H2O(l) Cd(OH)2(s) + Ni(OH)2(s)
เซลล์นิแคดให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.4 โวลต์ และมีขนาดเล็ก สามารถอัดไฟใหม่ได้ และใช้ได้ทนทานกว่าเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่ว จึงนิยมใช้ในเครื่องไฟฟ้าที่มีขนาดเล็ก เช่น เครื่องโกนหนวด เครื่องคิดเลข กล้องถ่ายรูป
เซลล์โซเดียม–ซัลเฟอร์ ใช้โซเดียมเหลวเป็นแอโนด และกำมะถันเหลว (ผสมผงแกรไฟต์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการนำไฟฟ้า) เป็นแคโทด มีบีตาอะลูมินาของผสมของออกไซด์ของโลหะ(Al , Mg , Na) ที่ยอมให้ Na+ เคลื่อนที่ผ่านได้เป็นอิเล็กโทรไลต์ ระหว่างครึ่งปฏิกิริยาออกซิเดชันกับครึ่งปฏิกิริยารีดักชันคั่นด้วยเซรามิกที่มีรูพรุนเล็ก ๆ เพื่อให้โซเดียมไอออนผ่าน ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นที่ขั้วไฟฟ้าเป็นดังนี้
แอโนด : 2Na (l) ® 2Na+(aq) + 2e–
แคโทด : S8(l) + 2e– ® n S2–(l)
ปฏิกิริยารวม : 2Na(s) + S8(l) ® Na2 Sn(l)
เซลล์สะสมไฟฟ้าชนิดนี้ให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 2.1 V และสามารถเปลี่ยนผลิตภัณฑ์กลับมาเป็นสารตั้งต้นได้โดยการประจุหรืออัดไฟเช่นเดียวกับเซลล์ทุติยภูมิชนิดอื่น มีอายุการใช้งานนานกว่าเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบ แต่ต้องควบคุมอุณหภูมิของเซลล์ให้ได้ประมาณ 250OC เพื่อทำให้สารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์อยู่ในสภาพหลอมเหลว
เซลล์ทุติยภูมิ
เซลล์ทุติยภูมิ
เนื่องจากเซลล์ปฐมภูมิมีข้อจำกัดคือ เมื่อจ่ายไฟหมดแล้วไม่สามารถนำมาอัดไฟใหม่ได้อีก จึงมีผู้คิดสร้างเซลล์ไฟฟ้าชนิดที่เมื่อจ่ายไฟหมดแล้วสามารถนำกลับมาอัดไฟใช้ใหม่ได้ ซึ่งเรียกว่า เซลล์ทุติยภูมิ ตัวอย่างเซลล์ทุติยภูมิที่พบอยู่เสมอ เช่น เซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่วและเซลล์นิเกิล-แคดเมียม
เซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่ว เป็นเซลล์ทุติยภูมิที่ใช้กันมาก เช่น เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าในรถยนต์ที่เรียกว่า แบตเตอรี่ การสร้างเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่วทำได้โดยจุ่มแผ่นตะกั่วสองแผ่นลงในสารละลายกรด H2SO4 แล้วต่อเข้ากับแบตเตอรี่ อิเล็กตรอนจากขั้วลบของแบตเตอรี่จะเคลื่อนที่ไปยังขั้ว B ไฮโดรเจนไอออนในสารละลายจะรับอิเล็กตรอนได้เป็นก๊าซไฮโดรเจนเกิดขึ้นที่ขั้วนั้น โดยแผ่นตะกั่วที่เป็นขั้ว B ไม่มีการเปลี่ยนแปลง ส่วนที่ขั้ว A ซึ่งต่อกับขั้วบวกของแบตเตอรี่ แผ่นตะกั่วส่วนที่จุ่มอยู่ในสารละลายจะถูกออกซิไดซ์เป็น PbO2 ซึ่งมีสีน้ำตาลเข้มเกาะอยู่บนแผ่นตะกั่ว การทำเช่นนี้เรียกว่า การอัดไฟครั้งแรกของเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่ว
เนื่องจากเซลล์ปฐมภูมิมีข้อจำกัดคือ เมื่อจ่ายไฟหมดแล้วไม่สามารถนำมาอัดไฟใหม่ได้อีก จึงมีผู้คิดสร้างเซลล์ไฟฟ้าชนิดที่เมื่อจ่ายไฟหมดแล้วสามารถนำกลับมาอัดไฟใช้ใหม่ได้ ซึ่งเรียกว่า เซลล์ทุติยภูมิ ตัวอย่างเซลล์ทุติยภูมิที่พบอยู่เสมอ เช่น เซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่วและเซลล์นิเกิล-แคดเมียม
เซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่ว เป็นเซลล์ทุติยภูมิที่ใช้กันมาก เช่น เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าในรถยนต์ที่เรียกว่า แบตเตอรี่ การสร้างเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่วทำได้โดยจุ่มแผ่นตะกั่วสองแผ่นลงในสารละลายกรด H2SO4 แล้วต่อเข้ากับแบตเตอรี่ อิเล็กตรอนจากขั้วลบของแบตเตอรี่จะเคลื่อนที่ไปยังขั้ว B ไฮโดรเจนไอออนในสารละลายจะรับอิเล็กตรอนได้เป็นก๊าซไฮโดรเจนเกิดขึ้นที่ขั้วนั้น โดยแผ่นตะกั่วที่เป็นขั้ว B ไม่มีการเปลี่ยนแปลง ส่วนที่ขั้ว A ซึ่งต่อกับขั้วบวกของแบตเตอรี่ แผ่นตะกั่วส่วนที่จุ่มอยู่ในสารละลายจะถูกออกซิไดซ์เป็น PbO2 ซึ่งมีสีน้ำตาลเข้มเกาะอยู่บนแผ่นตะกั่ว การทำเช่นนี้เรียกว่า การอัดไฟครั้งแรกของเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่ว
เมื่อนำเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่วซึ่งอัดไฟแล้วไปต่อกับหลอดไฟตามรูป ก. อีกครั้งหนึ่ง จะเห็นว่าหลอดไฟสว่าง เราเรียกว่าเป็นการจ่ายไฟ ซึ่งจะเกิดการเปลี่ยนแปลงดังนี้
ที่ขั้ว A PbO2(s) + SO42-(aq) + 4H+(aq) + 2e- PbSO4(s) + 2H2O(l)
ที่ขั้ว B Pb(s) + SO42-(aq) PbSO4(s) + 2e-
ขณะที่เซลล์จ่ายกระแสไฟฟ้า ที่ขั้ว A และขั้ว B จะมี PbSO4 เกิดเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนในที่สุดทั้งสองขั้วมีแต่ PbSO4 เหมือนกัน แบตเตอรี่จะไม่สามารถจ่ายไฟต่อไปได้อีก เมื่อนำไปอัดไฟอีกครั้ง ที่ขั้ว A และขั้ว B จะเกิดการเปลี่ยนแปลงในทิศทางตรงข้ามกับการจ่ายไฟดังนี้
ที่ขั้ว A PbSO4(s) + 2H2O(l) PbO2(s) + SO42-(aq) + 4H+(aq) + 2e-
ที่ขั้ว B PbSO4(s) + 2e- Pb(s) + SO42-(aq)
เซลล์ชนิดนี้มีศักย์ไฟฟ้าประมาณ 2 โวลต์ เมื่อนำหลายๆ เซลล์มาต่อกันแบบอนุกรม ก็จะได้แบตเตอรี่ซึ่งมีศักย์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น เช่น แบตเตอรี่รถยนต์ ซึ่งมีจำนวนเซลล์ต่ออนุกรมกัน 6 เซลล์ จะมีศักย์ไฟฟ้าเท่ากับ 12 โวลต์
เซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่วเมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าหมดแล้ว สามารถนำไปอัดไฟได้อีก หลายคนอาจคิดว่าแบตเตอรี่ที่ใช้กับรถยนต์ควรใช้ได้ตลอดไป แต่ความเป็นจริงแบตเตอรี่จะมีอายุการใช้งานระยะหนึ่งเท่านั้น ทั้งนี้เนื่องจาก PbSO4 ที่เกิดขึ้นขณะจ่ายไฟอาจหลุดออกมา แผ่นตะกั่วตกอยู่ที่ก้นภาชนะ ทำให้แผ่นตะกั่วสึกกร่อนไปเรื่อยๆ และแบตเตอรี่จะเสื่อมสภาพในที่สุด
ที่ขั้ว A PbO2(s) + SO42-(aq) + 4H+(aq) + 2e- PbSO4(s) + 2H2O(l)
ที่ขั้ว B Pb(s) + SO42-(aq) PbSO4(s) + 2e-
ขณะที่เซลล์จ่ายกระแสไฟฟ้า ที่ขั้ว A และขั้ว B จะมี PbSO4 เกิดเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนในที่สุดทั้งสองขั้วมีแต่ PbSO4 เหมือนกัน แบตเตอรี่จะไม่สามารถจ่ายไฟต่อไปได้อีก เมื่อนำไปอัดไฟอีกครั้ง ที่ขั้ว A และขั้ว B จะเกิดการเปลี่ยนแปลงในทิศทางตรงข้ามกับการจ่ายไฟดังนี้
ที่ขั้ว A PbSO4(s) + 2H2O(l) PbO2(s) + SO42-(aq) + 4H+(aq) + 2e-
ที่ขั้ว B PbSO4(s) + 2e- Pb(s) + SO42-(aq)
เซลล์ชนิดนี้มีศักย์ไฟฟ้าประมาณ 2 โวลต์ เมื่อนำหลายๆ เซลล์มาต่อกันแบบอนุกรม ก็จะได้แบตเตอรี่ซึ่งมีศักย์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น เช่น แบตเตอรี่รถยนต์ ซึ่งมีจำนวนเซลล์ต่ออนุกรมกัน 6 เซลล์ จะมีศักย์ไฟฟ้าเท่ากับ 12 โวลต์
เซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่วเมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าหมดแล้ว สามารถนำไปอัดไฟได้อีก หลายคนอาจคิดว่าแบตเตอรี่ที่ใช้กับรถยนต์ควรใช้ได้ตลอดไป แต่ความเป็นจริงแบตเตอรี่จะมีอายุการใช้งานระยะหนึ่งเท่านั้น ทั้งนี้เนื่องจาก PbSO4 ที่เกิดขึ้นขณะจ่ายไฟอาจหลุดออกมา แผ่นตะกั่วตกอยู่ที่ก้นภาชนะ ทำให้แผ่นตะกั่วสึกกร่อนไปเรื่อยๆ และแบตเตอรี่จะเสื่อมสภาพในที่สุด
เซลล์ปฐมภูมิ ต่อ
5. เซลล์เชื้อเพลิง เป็นเซลล์ปฐมภูมิที่ต้องผ่านสารตั้งต้นซึ่งเป็นเชื้อเพลิงเข้าไปที่ขั้วแอโนดและแคโทดตลอดเวลา เช่น
1) เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน–ออกซิเจน
เป็นที่ใช้แก๊สไฮโดรเจนและแก๊สออกซิเจนผ่านเข้าไปในช่องแอโนดและช่องแคโทดตามลำดับ ใช้โซเดียมคาร์บอเนตหลอมเหลวเป็นอิเล็กโทรไลต์ ขั้วแอโนดใช้แกรไฟต์ผสมนิกเกิล ขั้วแคโทดใช้แกรไฟต์ผสมนิเกิลและนิกเกิล (II) ออกไซด์ เพื่อช่วยเร่งปฏิกิริยาที่ขั้วไฟฟ้า ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเป็นดังนี้
แอโนด : H2(g) + CO32–(l) ® H2O(l) + CO2 + 2e–
แคโทด : O2(g) + CO2(g) + 2e– ® CO32–(l)
ปฏิกิริยารวม : 2H2(g) + O2(g) ® 2H2O(g)
กรณีที่ใช้สารละลาย NaOH หรือ KOH เป็นอิเล็กโทรไลต์ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเป็นดังนี้
แอโนด : H2(g) + 2OH–(aq) ® H2O(l) + CO2 + 2e–
แคโทด : O2(g) + CO2(g) + 2e– ® CO32–(l)
ปฏิกิริยารวม : H2(g) + O2(g) ® H2O(g)
หรือ : 2H2(g) + O2(g) ® 2H2O(g)
เซลล์ชนิดนี้ให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.2 V มีราคาแพงมาก ไม่ใช้กับอุปกรณ์เครื่องมือในชีวิตประจำวัน ส่วนมากใช้กับเรือดำน้ำ ยานพาหนะทางทหารและในกระสวยอวกาศ
2) เซลล์เชื้อเพลิงโพรเพน–ออกซิเจน
ใช้แก๊สโพรเพนผ่านเข้าไปในช่องแอโนด แก๊สออกซิเจนผ่านเข้าไปในช่องแคโทด มีสารละลายกรดซัลฟิวริกเป็นอิเล็กโทรไลต์ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายในเซลล์เป็นดังนี้
แอโนด : C3H8(g) + 6H2O(l) ® 3CO2(g) + 20H+(aq) + 20e–
แคโทด : 5O2(g) + 20H+(aq) + 20e– ® 10H2O(g)
ปฏิกิริยารวม : C3H8(g) + 5O2(g) ® 3CO2(g) + 4H2O(g)
ปฏิกิริยาในเซลล์นี้เหมือนกับปฏิกิริยาการสันดาปของแก๊สโพรเพนในเครื่องยนต์ แต่ให้ประสิทธิภาพสูงกว่าประมาณ 2 เท่าของเครื่องยนต์สันดาปภายใน
เซลล์เชื้อเพลิงอื่น ๆ เช่น ใช้แก๊ส NH3 หรือแก๊ส CH4 หรือไฮดราซีน (N2H4) ทำปฏิกิริยากับแก๊สออกซิเจน
เซลล์ปฐมภูมิ
มีหลากหลายชนิด เช่น
1. เซลล์แห้ง (Dry Cell) หรือเซลล์เลอคลังเช (LeClanche Cell)
4.เซลล์เงิน มีส่วนประกอบเช่นเดียวกับเซลล์ปรอท แต่ใช้สารประกอบซิลเวอร์ออกไซด์แทนเมอร์คิวรี (II) ออกไซด์
เขียนสมการแสดงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ได้ดังนี้
ที่แอโนด : Zn(s) + 2OH-(aq) ZnO(s) + H2O(l) + 2e-
ที่แคโทด : Ag2O(s) + H2O(l) + 2e- 2Ag(s) + 2OH-(aq)
สมการรวม Zn(s) + Ag2O(s) ZnO(s) + 2Ag(s)
เซลล์เงินให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.5 โวลต์ มีขนาดเล็ก แต่ราคาแพง
1. เซลล์แห้ง (Dry Cell) หรือเซลล์เลอคลังเช (LeClanche Cell)
เป็นเซลล์แห้ง เพราะไม่ได้ใช้ของเหลวเป็นอิเล็กโทรไลต์ ใช้ในไฟฉาย วิทยุ เครื่องคิดเลข
ส่วนประกอบของเซลล์แห้ง
กล่องของเซลล์ทำด้วยโลหะสังกะสีเป็นขั้วแอโนด (ขั้วลบ)แท่งคาร์บอนหรือแกรไฟต์อยู่ตรงกลางเป็นขั้วแคโทด (ขั้วบวก) ระหว่างอิเล็กโตรดทั้งสองบรรจุด้วยของผสมชื้นของแอมโมเนียมคลอไรด์ (NH4Cl) แมงกานีส (IV) ออกไซด์ (MnO2) ซิงค์คลอไรด์ (ZnCl2) ผงคาร์บอน ตอนบนของเซลล์ผนึกด้วยวัสดุที่สามารถรักษาความชื้นภายในเซลล์ให้คงที่ มีปฏิกิริยาเกิดขึ้นดังนี้
ที่ขั้วแอโนด (Zn-ขั้วลบ) Zn ถูกออกซิไดซ์กลายเป็น Zn2+
ที่ขั้วแอโนด (Zn-ขั้วลบ) Zn ถูกออกซิไดซ์กลายเป็น Zn2+
Zn(s) Zn2+(aq) + 2e-
ที่ขั้วแคโทด (C-ขั้วบวก) MnO2จะถูกรีดิวซ์ ไปเป็น Mn2O3
2MnO2(s) + 2NH4++(aq) + 2e- Mn2O3(s) + H2O(l) + 2NH3 (aq)
ดังนั้นปฏิกิริยารวมจึงเป็น
Zn(s) + 2MnO2(s) + 2NH4+(aq) Zn2+(aq) + Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l)
แก๊ส NH3 ที่เกิดขึ้นจะเข้าทำปฏิกิริยากับ Zn2+ เกิดเป็นไอออนเชิงซ้อนของ [Zn(NH3)4]2+ และ [Zn(NH3)2(H2O)2]2+ การเกิดไอออนเชิงซ้อนนี้จะช่วยรักษาความเข้มข้นของ Zn2+ ไม่ให้สูงขึ้น จึงทำให้ศักย์ไฟฟ้าของเซลล์เกือบคงที่เป็นเวลานานพอสมควร จากปฏิกิริยารวมจะสังเกตว่ามีน้ำเป็นผลิตภัณฑ์ด้วย ดังนั้นเซลล์ที่เสื่อมสภาพจึงบวมและมีน้ำไหลออกมา และเซลล์แห้งนี้จะให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.5 โวลต์
2. เซลล์แอลคาไลน์ (Alkaline Cell)
เซลล์แอลคาไลน์มีส่วนประกอบของเซลล์เหมือนกับเซลล์เลอคลังเช แต่มีสิ่งที่แตกต่างกันคือเซลล์แอลคาไลน์ใช้เบสซึ่งได้แก่โพแตสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) เป็นอิเล็กโทรไลต์แทนแอมโมเนียมคลอไรด์ (NH4Cl) และเนื่องจากใช้สารละลายเบสนี่เองเซลล์ชนิดนี้จึงถูกเรียกว่า เซลล์แอลคาไลน์
ที่ขั้วแอโนด (Zn-ขั้วลบ) Zn ถูกออกซิไดซ์
Zn(s) + 2OH-(aq) ZnO(s) + H2O(l) + 2e-
ที่ขั้วแคโทด (C-ขั้วบวก) MnO2จะถูกรีดิวซ์ ไปเป็น Mn2O3
2MnO2(s) + H2O(l) + 2e- Mn2O3(s) + 2OH-(aq)
สมการรวม Zn(s) + 2MnO2(s) ZnO(s) + Mn2O3(s)
เซลล์นี้จะให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.5 โวลต์ แต่ให้กระแสไฟฟ้าได้มากกว่าและนานกว่าเซลล์แห้ง เพราะ OH- ที่เกิดขึ้นที่ขั้วคาร์บอนสามารถนำกลับไปใช้ที่ขั้วสังกะสีได้
3. เซลล์ปรอท (Mercury Cell)
มีหลักการเช่นเดียวกับเซลล์แอลคาไลน์ แต่ใช้เมอร์คิวรี (II) ออกไซด์ (HgO) แทนแมงกานีส (IV) ออกไซด์ (MnO2) เป็นเซลล์ที่มีขนาดเล็กใช้กันมากในเครื่องฟังเสียงสำหรับคนหูพิการ หรือใช้ในอุปกรณ์อื่น เช่น นาฬิกาข้อมือ เครื่องคิดเลข เซลล์นี้จะให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.3 โวลต์ ให้กระแสไฟฟ้าต่ำ แต่สามารถให้ค่าศักย์ไฟฟ้าคงที่ตลอดอายุการใช้งาน มีปฏิกิริยาเคมีดังนี้
ที่ขั้วแอโนด Zn(s) + 2OH-(aq) ZnO(s) + H2O(l) + 2e-
ที่ขั้วแคโทด HgO(s) + H2O(l) + 2e- Hg(l) + 2OH-(aq)
ปฏิกิริยารวม Zn(s) + HgO(s) ZnO(s) + Hg(l)
4.เซลล์เงิน มีส่วนประกอบเช่นเดียวกับเซลล์ปรอท แต่ใช้สารประกอบซิลเวอร์ออกไซด์แทนเมอร์คิวรี (II) ออกไซด์
เขียนสมการแสดงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ได้ดังนี้
ที่แอโนด : Zn(s) + 2OH-(aq) ZnO(s) + H2O(l) + 2e-
ที่แคโทด : Ag2O(s) + H2O(l) + 2e- 2Ag(s) + 2OH-(aq)
สมการรวม Zn(s) + Ag2O(s) ZnO(s) + 2Ag(s)
เซลล์เงินให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.5 โวลต์ มีขนาดเล็ก แต่ราคาแพง
วันอังคารที่ 22 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2554
เซลล์กัลวานิกแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด
1 เซลล์ปฐมภูมิ 2ทุติยภูมิ
เซลล์ปฐมภูมิ
คือเซลล์กัลวานิกที่ปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์เกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ ไม่สามารถเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ กลับมาเป็นสารตั้งต้นได้ คือ ใช้แล้วหมดไปไม่สามารถนำกลับมาใช้ได้อีก
เซลล์ทุติยภูมิ
คือเซลล์กัลวานิกที่เมื่อนำไปใช้แล้วสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาย้อนกลับได้โดยการอัดไฟ หรือประจุไฟ แล้วจึงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้
เซลล์ปฐมภูมิ
คือเซลล์กัลวานิกที่ปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์เกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ ไม่สามารถเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ กลับมาเป็นสารตั้งต้นได้ คือ ใช้แล้วหมดไปไม่สามารถนำกลับมาใช้ได้อีก
เซลล์ทุติยภูมิ
คือเซลล์กัลวานิกที่เมื่อนำไปใช้แล้วสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาย้อนกลับได้โดยการอัดไฟ หรือประจุไฟ แล้วจึงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้
ค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของเซลล์
ค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของเซลล์ (E cell)
Ecell = E cathode - E anode
ยิ่งสารตัวใดมี ค่า E มาก จะมีความสามารถในการชิง อิเล็กตรอนได้ดี
โดย เรากำหนดให้ ครึ่งเซลล์มาตรฐาน มีค่าเท่ากับ 0.0 V
Ecell = E cathode - E anode
ยิ่งสารตัวใดมี ค่า E มาก จะมีความสามารถในการชิง อิเล็กตรอนได้ดี
โดย เรากำหนดให้ ครึ่งเซลล์มาตรฐาน มีค่าเท่ากับ 0.0 V
เซลล์กัลวานิก
เซลล์กัลวานิกประกอบด้วยสองครึ่งเซลล์ ที่เชื่อมต่อกันด้วยสะพานไอออน
ขั้วที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (ให้e) เรียกว่า ขั้วแอโนด ( anode ) และขั้วที่เกิดปฏิกิริยารีดักชัน (รับe)เรียกว่า ขั้วแคโทด (cathode)
การเชื่อมแผนภาพเซลล์กัลวานิก
ออกซิเดชั่น || รีดักชั่น
เช่น
B (s) | B+ (aq) || A+ (aq) | A (s)
จากภาพ
ระหว่างที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันขึ้นที่ขั้วแอโนด Zn จะค่อย ๆ กร่อนแล้วเกิดเป็น Zn 2+ ละลายลงมาในสารละลายที่มี Zn 2+ และ SO 4 2- ส่วนที่ขั้วแคโทด Cu 2+ จากสารละลายเกิดปฏิกิริยารีดักชันกลายเป็นอะตอมของทองแดงเกาะอยู่ที่ผิวของขั้วไฟฟ้า เมื่อปฏิกิริยาดำเนินไปจะพบว่าในครึ่งเซลล์ออกซิเดชันสารละลายจะมีประจุบวก (Zn 2+) มากกว่าประจุลบ (SO 4 2-) และในครึ่งเซลล์รีดักชันสารละลายจะมีประจุลบ (SO 4 2-) มากกว่าประจุบวก (Cu 2+) จึงเกิดความไม่สมดุลทางไฟฟ้าขึ้น ปัญหานี้สามารถที่จะแก้ไขได้โดยการใช้ สะพานเกลือ (salt bridge) เชื่อมต่อระหว่างสองครึ่งเซลล์ ซึ่งสะพานเกลือทำจากหลอดแก้วรูปตัวยู ภายในบรรจุอิเล็กโตรไลต์ที่ไม่ทำปฏิกิริยากับสารในเซลล์และมีไอออนบวก ไอออนลบเคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้เคียงกัน หรือทำจากกระดาษกรองชุบอิเล็กโตรไลต์ โดยสะพานเกลือทำหน้าที่เป็นตัวกลางที่เชื่อมต่อระหว่างครึ่งเซลล์ทั้งสอง และเป็นสิ่งที่ป้องกันการเกิดการสะสมของประจุโดยไอออนบวกจากสะพานเกลือจะเคลื่อนที่ไปยังครึ่งเซลล์ที่มีประจุลบมาก ในทางตรงกันข้ามไอออนลบก็จะเคลื่อนที่ไปยังครึ่งเซลล์ที่มีประจุมาก จึงทำให้ปฏิกิริยาดำเนินต่อไปได้ในเวลาที่มากขึ้น
และเนื่องจากครึ่งเซลล์ทั้งสองเชื่อมต่อกับวงจรภายนอก ครึ่งเซลล์ที่มีศักย์รีดักชันสูงกว่าจะเกิดรีดักชัน และครึ่งเซลล์ที่มีศักย์รีดักชันต่ำกว่าจะ(ถูกบังคับให้)เกิดออกซิเดชัน ความต่างศักย์ระหว่างอิเล็กโทรดนี้ เรียกว่า แรงเคลื่อนไฟฟ้า (electromotive force: emf) และมีหน่วยเป็น โวลต์ (volt)
ขั้วที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (ให้e) เรียกว่า ขั้วแอโนด ( anode ) และขั้วที่เกิดปฏิกิริยารีดักชัน (รับe)เรียกว่า ขั้วแคโทด (cathode)
การเชื่อมแผนภาพเซลล์กัลวานิก
ออกซิเดชั่น || รีดักชั่น
เช่น
B (s) | B+ (aq) || A+ (aq) | A (s)
จากภาพ
ปฏิกิริยาออกซิเดชันที่แอโนด ( Zn ) Zn (s ) Zn 2+(aq) + 2e -
ปฏิกิริยารีดักชันที่แคโทด (Cu ) Cu 2+(aq) + 2e -Cu(s)
ระหว่างที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันขึ้นที่ขั้วแอโนด Zn จะค่อย ๆ กร่อนแล้วเกิดเป็น Zn 2+ ละลายลงมาในสารละลายที่มี Zn 2+ และ SO 4 2- ส่วนที่ขั้วแคโทด Cu 2+ จากสารละลายเกิดปฏิกิริยารีดักชันกลายเป็นอะตอมของทองแดงเกาะอยู่ที่ผิวของขั้วไฟฟ้า เมื่อปฏิกิริยาดำเนินไปจะพบว่าในครึ่งเซลล์ออกซิเดชันสารละลายจะมีประจุบวก (Zn 2+) มากกว่าประจุลบ (SO 4 2-) และในครึ่งเซลล์รีดักชันสารละลายจะมีประจุลบ (SO 4 2-) มากกว่าประจุบวก (Cu 2+) จึงเกิดความไม่สมดุลทางไฟฟ้าขึ้น ปัญหานี้สามารถที่จะแก้ไขได้โดยการใช้ สะพานเกลือ (salt bridge) เชื่อมต่อระหว่างสองครึ่งเซลล์ ซึ่งสะพานเกลือทำจากหลอดแก้วรูปตัวยู ภายในบรรจุอิเล็กโตรไลต์ที่ไม่ทำปฏิกิริยากับสารในเซลล์และมีไอออนบวก ไอออนลบเคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้เคียงกัน หรือทำจากกระดาษกรองชุบอิเล็กโตรไลต์ โดยสะพานเกลือทำหน้าที่เป็นตัวกลางที่เชื่อมต่อระหว่างครึ่งเซลล์ทั้งสอง และเป็นสิ่งที่ป้องกันการเกิดการสะสมของประจุโดยไอออนบวกจากสะพานเกลือจะเคลื่อนที่ไปยังครึ่งเซลล์ที่มีประจุลบมาก ในทางตรงกันข้ามไอออนลบก็จะเคลื่อนที่ไปยังครึ่งเซลล์ที่มีประจุมาก จึงทำให้ปฏิกิริยาดำเนินต่อไปได้ในเวลาที่มากขึ้น
และเนื่องจากครึ่งเซลล์ทั้งสองเชื่อมต่อกับวงจรภายนอก ครึ่งเซลล์ที่มีศักย์รีดักชันสูงกว่าจะเกิดรีดักชัน และครึ่งเซลล์ที่มีศักย์รีดักชันต่ำกว่าจะ(ถูกบังคับให้)เกิดออกซิเดชัน ความต่างศักย์ระหว่างอิเล็กโทรดนี้ เรียกว่า แรงเคลื่อนไฟฟ้า (electromotive force: emf) และมีหน่วยเป็น โวลต์ (volt)
เซลล์กัลวานิก
เซลล์กัลวานิก
ได้กล่าวถึงปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เกิดขึ้นเมื่อนำแผ่นสังกะสีจุ่มลงในสารละลายของทองแดง หรือตัวรีดิวซ์จุ่มลงในตัวออกซิไดซ์โดยตรงแล้วในบทนำ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นทำให้เกิดพลังงานในรูปของความร้อน แต่ถ้าแยกตัวรีดิวซ์ออกจากตัวออกซิไดซ์ แล้วเชื่อมต่อวงจรภายนอกและสะพานเกลือ ( salt bridge) อิเล็กตรอนก็จะถูกถ่ายโอนผ่านตัวกลางภายนอกจากขั้วไฟฟ้าที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันไปยังขั้วไฟฟ้าที่เกิดปฏิกิริยารีดักชัน จึงทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้ เซลล์ไฟฟ้าที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีนี้เรียกว่า เซลล์กัลวานิก หรือเซลล์โวลตาอิก (galvanic cell or voltaic cell) ^
^
.
.
มีลักษณะคือ ภาพด้านบนค่ะ ^ ^
การดุลสมการรีดอกซ์
การดุลแบบตรึ่งปฏิกิริยา มักใช้กับ กรด-เบส
หลักการ
1 หาเลขออกซิเดชั่นของธาตุ ทราบตัวรีดิวซ์ และตัวออกซิไดซ์
2 แยกครึ่งปฏิกิริยา ออกซิเดชั่น รีดักชั่น
3 แต่ละครึ่งปฏิกิริยา ให้
+ ดุลจำนวนอะตอมของตัว รีดิวซ์/ตัวรีดักชั่น
+ ดุลจำนวน ออกซิเจน โดยใส่น้ำ ด้านตงข้ามของสมการ
+ดุล ไฮโดรเจนโดยเติม H+ จำนวนเท่ากับด้านตรงข้ามของสมการ
+ดุลประจุ2ข้างให้เท่ากัน และดุลประจุในแต่ละปฏิกิริยาให้เท่ากัน
4รวมทั้ง2สมการเข้าด้วยกัน ตรวจสอบจำนวนอะตอมและประจุ
5 ในสารละลายเบส การกำจัด H ต้องเติม OH- ทั้ง2ข้าง และตรวจสอบสมการอีกครั้ง
เช่น
Cr2O7 + I --------------- Cr3+ + I2
รีดักชั่น 6e +Cr2O72- + 14H ------------- 2Cr3+ + 7H2O
ออกซิเดชั่น 2I- ------------- I2 + 2e : คูณ3ทั้งสมการ
ดุลe ให้เท่ากันเพื่อตัดออก และรวม2สมการเข้าด้วยกัน
ได้
Cr2O7 + 6I + 14H --------------- 2Cr3+ + 3I2 +7H2O
หลักการ
1 หาเลขออกซิเดชั่นของธาตุ ทราบตัวรีดิวซ์ และตัวออกซิไดซ์
2 แยกครึ่งปฏิกิริยา ออกซิเดชั่น รีดักชั่น
3 แต่ละครึ่งปฏิกิริยา ให้
+ ดุลจำนวนอะตอมของตัว รีดิวซ์/ตัวรีดักชั่น
+ ดุลจำนวน ออกซิเจน โดยใส่น้ำ ด้านตงข้ามของสมการ
+ดุล ไฮโดรเจนโดยเติม H+ จำนวนเท่ากับด้านตรงข้ามของสมการ
+ดุลประจุ2ข้างให้เท่ากัน และดุลประจุในแต่ละปฏิกิริยาให้เท่ากัน
4รวมทั้ง2สมการเข้าด้วยกัน ตรวจสอบจำนวนอะตอมและประจุ
5 ในสารละลายเบส การกำจัด H ต้องเติม OH- ทั้ง2ข้าง และตรวจสอบสมการอีกครั้ง
เช่น
Cr2O7 + I --------------- Cr3+ + I2
รีดักชั่น 6e +Cr2O72- + 14H ------------- 2Cr3+ + 7H2O
ออกซิเดชั่น 2I- ------------- I2 + 2e : คูณ3ทั้งสมการ
ดุลe ให้เท่ากันเพื่อตัดออก และรวม2สมการเข้าด้วยกัน
ได้
Cr2O7 + 6I + 14H --------------- 2Cr3+ + 3I2 +7H2O
การดุลสมการ รีดอกซ์
ทำได้โดย
1.การดุลแบบเลขออกซิเดชั่น 2 การดุลแบบครึ่งปฏิกิริยา
การดุลแบบเลขออกซิเดชั่น
หลักการ
1 หาเลขออกซิเดชั่นของธาตุ ทราบตัวออกซิไดซ์ และตัวรีดิวซ์
2 ดุลจำนวนอะตอมของตุวออกซิไดซ์ และตัวรีดิวซ์ ทั้งด้านขวาและซ้ายของสมการ
3 ทำจำนวน อิเล็กตรอนที่ให้และรับให้เท่ากันโดยหาเลขที่เหมาะสมมาคูณ
4 ดุลจำนวนอะตอมของธาตุในสมการ
5 ตรวจสอบจำนวนอะตอมและประจุทั้งด้านซ้ายและขวาของสมการ
เช่น
Al ให้ 3e x 2 Al + Zn2+ ---------------- Zn + Al3+
1.การดุลแบบเลขออกซิเดชั่น 2 การดุลแบบครึ่งปฏิกิริยา
การดุลแบบเลขออกซิเดชั่น
หลักการ
1 หาเลขออกซิเดชั่นของธาตุ ทราบตัวออกซิไดซ์ และตัวรีดิวซ์
2 ดุลจำนวนอะตอมของตุวออกซิไดซ์ และตัวรีดิวซ์ ทั้งด้านขวาและซ้ายของสมการ
3 ทำจำนวน อิเล็กตรอนที่ให้และรับให้เท่ากันโดยหาเลขที่เหมาะสมมาคูณ
4 ดุลจำนวนอะตอมของธาตุในสมการ
5 ตรวจสอบจำนวนอะตอมและประจุทั้งด้านซ้ายและขวาของสมการ
เช่น
Al + Zn2+ ---------------- Zn + Al3+
Zn2+ รับ2e x3
เมื่อจำนวนe เท่ากัน ให้นำเลขที่เหมาะสมนั้น ใส่หน้าสาร ในที่นี้ 2 เป็นเลขเหมาะสมของ คู่ Al และ 3 เป็นเลขเหมาะสมของคู่ Zn จะได้
2Al + 3Zn2+ ---------------- 3Zn + 2Al3+
หลักเกณฑ์ในการกำหนดค่าเลขออกซิเดชัน เพิ่มเติม
1. ธาตุหมู่ IA , IIA , IIIA ในสารประกอบต่างๆ มีเลขออกซิเดชันเท่ากับ +1 , + 2 , + 3 ตามลำดับ2. ธาตุอโลหะส่วนใหญ่ในสารประกอบมีเลขออกซิเดชันได้หลายค่า เช่น Cl ใน HCl HClO HClO 2 HClO 3 และ HClO 4 มีเลขออกซิเดชันเท่ากับ - 1, +1, +3, +5 และ +7 ตามลำดับ3. ธาตุแทรนซิชันส่วนใหญ่มีเลขออกซิเดชันได้มากกว่าหนึ่งค่า เช่น Fe ใน FeO และ Fe 2O 3 มีเลขออกซิเดชันเท่ากับ +2 และ +3
หลักเกณฑ์ในการกำหนดค่าเลขออกซิเดชัน
การกำหนดเลขออกซิเดชันมีเกณฑ์ดังนี้
1. เลขออกซิเดชันของธาตุอิสระทุกชนิดไม่ว่าธาตุนั้นหนึ่งโมเลกุลจะประกอบด้วย กี่อะตอมก็ตามมีค่าเท่ากับศูนย์ เช่น Na, He, H 2, N 2, S 8 ฯลฯ มีเลขออกซิเดชันเท่ากับศูนย์2. เลขออกซิเดชันของไฮโดรเจนในสารประกอบโดยทั่วไป (H รวมตัวกับอโลหะ ) เช่น HCl , H 2O , H 2SO 4 ฯลฯ มีค่าเท่ากับ + 1 แต่ในสารประกอบไฮไดรด์ของโลหะ (H รวมตัวกับโลหะ ) เช่น NaH , CaH 2 ไฮโดรเจนมีเลขออกซิเดชันเท่ากับ -13. เลขออกซิเดชันของออกซิเจนในสารประกอบโดยทั่วไปเท่ากับ -2 แต่ในสารประกอบเปอร์ออกไซด์ เช่น H 2O 2 และ BaO 2 ออกซิเจนมีเลขออกซิเดชันเท่ากับ -1 ในสารประกอบซุปเปอร์ออกไซด์ ออกซิเจนมีเลขออกซิเดชันเท่ากับ -1/2 และในสารประกอบ OF 2 เท่านั้น ที่ออกซิเจนมีเลขออกซิเดชันเท่ากับ +24. เลขออกซิเดชันของไอออนที่ประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียวกันมีค่าเท่ากับประจุที่แท้จริงของไอออนนั้น เช่น Mg 2+ ไอออน มีเลขออกซิเดชันเท่ากับ +2 ,F - ไอออนมีเลขออกซิเดชันเท่ากับ -1 เป็นต้น5. ไอออนที่ประกอบด้วยอะตอมมากกว่าหนึ่งชนิด ผลรวมของเลขออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดจะเท่ากับประจุที่แท้จริงของไอออนนั้น เช่น SO 4 2- ไอออน เท่ากับ – 2 เลขออกซิเดชันของ NH 4 + ไอออนเท่ากับ + 1 เป็นต้น6. ในสารประกอบใดๆ ผลบวกของเลขออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดเท่ากับศูนย์ เช่น H 2O H มีเลขออกซิเดชันเท่ากับ + 1 แต่มี H 2 อะตอม จึงมีเลขออกซิเดชันทั้งหมด เท่ากับ + 2 O มีเลขออกซิเดชันเท่ากับ – 2 เมื่อรวมกันจะเท่ากับศูนย์เป็นต้น
เลขออกซิเดชั่น ( Oxidation number หรือ Oxidation state )
เลขออกซิเดชัน ย่อว่า ON. คือค่าประจุไฟฟ้าที่สมมติขึ้นของไอออนหรืออะตอมของธาตุ โดยคิดจากจำนวนอิเล็กตรอนที่ให้หรือรับหรือใช้ร่วมกับอะตอมของธาตุตามเกณฑ์ที่กำหนดขึ้น เลขออกซิเดชันส่วนใหญ่เป็นเลขจำนวนเต็มบวกหรือลบหรือศูนย์
ในสารประกอบไอออนิกอะตอมมีการให้และรับอิเล็กตรอนแล้วกลายเป็นไอออนบวกและไอออนลบ ดังนั้นเลขออกซิเดชันจึงตรงกับค่าประจุไฟฟ้าที่แท้จริง ซึ่งมีค่าเท่ากับประจุไฟฟ้าของไอออนนั้นๆ ในสารประกอบโคเวเลนต์ อะตอมของธาตุใช้อิเล็กตรอนร่วมกันไม่ได้มีการให้และรับอิเล็กตรอนเหมือนกับในสารประกอบไอออนิก ดังนั้นในกรณีนี้เลขออกซิเดชันเป็นแต่เพียงประจุสมมติ ส่วนอะตอมของธาตุใดจะมีค่าเลขออกซิเดชันเป็นบวกหรือลบ ให้พิจารณา ค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตี อะตอมของธาตุที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงกว่าจะมีเลขออกซิเดชันเป็นลบ ส่วนอะตอมของธาตุที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่ำกว่าจะมีเลขออกซิเดชันเป็นบวก ส่วนจะมีค่าบวกเท่าไรนั้นพิจารณาได้จากจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่อะตอมของธาตุนำไปใช้ร่วมกับอะตอมของธาตุอื่น
ปฏิกิริยา
ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า หรือปฏิกิริยารีดอกซ์
ปฏิกิริยารีดอกซ์ คือ ปฏิกิริยาเคมี ที่มีการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนระหว่างสารตั้งต้นทำให้เลขออกซิเดชันมีการเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งจะทำให้มีอะตอมของธาตุบางตัวสูญเสียหรือได้รับอิเล็กตรอน จะเรียกปฏิกิริยาที่เกิดการเสียอิเล็กตรอนว่า ปฏิกิริยาออกซิเดชัน (Oxidation) และเรียกปฏิกิริยาที่มีการรับอิเล็กตรอนว่า ปฏิกิริยารีดักชัน (Reduction)
ในปฏิกิริยารีดอกซ์นั้นจะต้องมีทั้งปฏิกิริยาออกซิเดชั่น และปฏิกิริยารีดักชั่นอยู่รวมกันในสมการเดียว
สารตั้งต้นที่ทำให้เกิดปฏิกิริยารีดักชั่นเราเรียกว่า ตัว ออกซิไดซ์
ส่วน สารที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นเราเรียกว่าตัว รีดิวซ์
ตัวอย่าง
Cu2+ + Zn ------- Zn2+ + Cu
Cu2+ เป็นตัวออกซิไดซ์ Zn เป็นตัวรีดิวซ์
จาก Cu2+ รับอิเล็กตรอนจนเป็น Cu = รีดักชั่น
Zn เสียอิเล็กตรอนจนเป็น Zn2+ = ออกซิเดชั่น
สมัครสมาชิก:
บทความ (Atom)