Page 164 - เคมีสำหรับครู 2

140 ไฟฟ้าเคมี

ˉ
E แคโทด = -0.83 V
[แคโทด] 2H2O(l) + 2e ˉ → H2(g) + 2 OH (aq)
[แอโนด] 2H2O(l) → O2(g) + 4H (aq) + 4eˉ Eแอโนด = 1.23 V
+

ปฏิกิริยารวม H2O (l) → 2H2(g) + O2(g) Eเซลล์ = -2.06

จะเห็นว่าค่า E ของแคโทดและแอโนด รวมทั้งค่า E ของเซลล์จะไม่ใช่ที่สภาวะมาตรฐาน เพราะความ
+
เข้มข้นของ H และ OH ในน้ำจะมีประมาณ 10 M ไม่ใช่ 1.0 mol/L ดังนั้นค่าศักย์ไฟฟ้าของครึ่ง
-7
-
ปฏิกิริยาจึงเป็นค่า E ไม่ใช่ E◦ แต่อย่างไรก็ตาม นักเคมีก็ใช้ค่าศักย์ไฟฟ้าของครึ่งปฏิกิริยาที่ไม่ใช่ค่า
มาตรฐานนี้ในการทำนายสารผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นที่ขั้ว

4.5.7.3 อิเล็กโทรลิซิสของสารละลายเกลือที่มีน้ำเป็นตัวทำละลาย

คำว่าสารละลายเกลือนั้น หมายถึง สารละลายที่มีทั้งไอออนบวกและลบ
ของเกลือนั้น และน้ำอยู่ในสารละลาย ในการทำนายสารผลิตภัณฑ์ของการแยกสารละลายเกลือด้วย
ไฟฟ้านั้น จะมีหลักในการทำนายสารผลิตภัณฑ์โดย พิจารณาทีละครึ่งปฏิกิริยาว่ามีกี่ปฏิกิริยาที่มี

โอกาสเกิดขึ้นได้ โดย
1) ที่ขั้วแอโนด โดยปกติขั้วนี้จะต่อเข้ากับขั้วบวกของแบตเตอรี่ ทำให้
ขั้วไฟฟ้านี้มีสภาพเป็นบวก หากพิจารณาปฏิกิริยาที่มีโอกาสเกิดขึ้นที่
ขั้วแอโนด (ปฏิกิริยาออกซิเดชัน) สปีชีส์ที่อยู่ในสารละลายมีประจุหรือ

สภาพเป็นลบจะวิ่งเข้าหาขั้วแอโนดเพอเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน โดยจะ
ื่
พิจารณาจากค่า E◦ ของครึ่งปฏิกิริยาที่สามารถเกิดขึ้นได้ โดยหาก E◦
ของครึ่งปฏิกิริยายิ่งมีค่าน้อยหมายความว่าเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันได้ดี

2) ที่ขั้วแคโทด โดยปกติขั้วนี้จะต่อเข้ากับขั้วลบของแบตเตอรี่ ทำให้
ขั้วไฟฟ้านี้มีสภาพเป็นลบ หากพิจารณาปฏิกิริยาที่มีโอกาสเกิดขึ้นที่ขั้ว
แคโทด (ปฏิกิริยารีดักชัน) สปีชีส์ที่อยู่ในสารละลายมีประจุหรือสภาพ
เป็นบวกจะวิ่งเข้าหาขั้วแคโทดเพื่อเกิดปฏิกิริยารีดักชัน โดยจะพิจารณา

จากค่า E◦ ของครึ่งปฏิกิริยาที่สามารถเกิดขึ้นได้ โดยหาก E◦ ของครึ่ง
ปฏิกิริยายิ่งมีค่ามาก หมายความว่าเกิดปฏิกิริยารีดักชันได้ดี
3) หากสารละลายเกลือที่จะทำอิเล็กโทรลิซิส มีไอออนลบเป็นพวกอนุกลุ่ม
2-
3-
2-
-
ไอออน เช่น NO 3 , SO 4 , CO 3 , PO 4 พวกอนุกลุ่มไอออนลบเหล่านี้
จะไม่ถูกออกซิไดส์ เพราะอะตอมกลางของไอออนเหล่านี้มีเลข
ออกซิเดชันสูงสุดแล้วไม่สามารถจ่ายอิเล็กตรอนออกไปได้อก
ี

เพื่อความเข้าใจที่มากขึ้นสามารถพิจารณาตัวอย่างที่ 4.11 ประกอบ