Page 133 - เคมีสำหรับครู 2
P. 133
บทที่ 4
ไฟฟ้าเคมี
4.1 บทนำ
ไฟฟ้าเคมี เป็นปฏิกิริยาที่มีพลังงานไฟฟ้าเข้ามาเกี่ยวข้องโดยแบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ คือ
ปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เกิดขึ้นเอง โดยอาศัยการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่ไหลผ่านขั้วไฟฟาจากขั้วลบไปยัง
้
ขั้วบวก เรียกว่า เซลล์กัลวานิก ในเรื่องของเซลล์กัลวานิกจะกล่าวถึง ส่วนประกอบของเซลล์กัลวานิก
การเขียนแผนภาพเซลล์ และครึ่งเซลล์มาตรฐาน และปฏิกิริยารีดอกซ์ที่ไม่สามารถเกิดขึ้นเองได้ จึง
ต้องอาศัยแรงกระตุ้นภายนอกที่จะช่วยทำให้เกิดปฏิกิริยาในที่นี้ คือ พลังงานไฟฟ้า จะทำให้
อิเล็กตรอนจากขั้วบวกเคลื่อนที่ไปยังขั้วลบเรียกว่า เซลล์อิเล็กโทรไลต์ ในเรื่องของเซลล์อิเล็กโทรไลต์
จะกล่าวถึง การอิเล็กโทรลิซิส และการชุบโลหะ เป็นต้น
ก่อนที่จะเข้าสู่บทเรียนเรื่องไฟฟ้าเคมี จำเป็นที่จะต้องเรียนเรื่องเลขออกซิเดชันเสียก่อน ซึ่ง
การหาเลขออกซิเดชันของธาตุเป็น จะช่วยให้การพิจารณาปฏิกิริยารีดอกซ์ หรือตัวออกซิไดซ์ ตัวรีดิวซ์
ได้ง่ายขึ้น
4.2 เลขออกซิเดชัน
(Oxidation Number)
เลขออกซิเดชัน คือ ค่าประจุของอะตอมของธาตุในสารประกอบต่าง ๆ เลขออกซิเดชันมีไว้เพื่อ
บอกจำนวนอิเล็กตรอนที่ธาตุนั้นจะสามารถรับได้จากธาตุตัวอื่น หรือสามารถให้ไปยังธาตุตัวอื่นได้
รวมถึงการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันในการเกิดพันธะระหว่างตัวมันเองกับสารประกอบอื่น ๆ ด้วย
-
โดยทั่วไปเลขออกซิเดชันจะมีค่าเป็นจำนวนเต็ม (เต็มบวก เต็มลบ หรือเป็นศูนย์) เช่น Cl มีเลข
2+
ิ
ออกซิเดชัน -1 , Mg มีเลขออกซเดชันเป็น +2 และ Ne มีเลขออกซิเดชันเป็น 0 เป็นต้น ธาตุบางตัว
อาจจะมีเลขออกซิเดชันได้หลายค่า เช่น เหล็ก (Fe) สามารถมีเลขออกซิเดชันได้มากกว่า 1 ค่า อาจ
2+
3+
เป็น Fe , Fe เป็นต้น นอกจากนี้เลขออกซิเดชันมักจะถูกใช้ในการสังเกตปฏิกิริยารีดอกซ์ โดยการ
สังเกตการเปลี่ยนแปลงของเลขออกซิเดชันของอะตอมในสารประกอบแต่ละชนิดในระหว่างการ
เกิดปฏิกิริยา ซึ่งหมายความว่าในปฏิกิริยาใด ๆ ก็ตามที่มีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชัน แสดงว่ามี
ปฏิกิริยารีดอกซ์เกิดขึ้น
ในการหาเลขออกซิเดชันของอะตอมของธาตุใดๆ เราจะยึดกฎการระบุเลขออกซิเดชัน ดังแสดงใน
ตารางที่ 4.1
