Page 166 - เคมีสำหรับครู 2

142 ไฟฟ้าเคมี

ตัวอย่างที่ 4.11 | การทำนายสารผลิตภัณฑ์ของอิเล็กโทรลิซิสของสารละลายเกลือ
ˉ
2H2O(l) + 2e → H2(g) + 2OH (aq) E = -0.83 V
K (aq) + e → K(s) E◦ = -2.93 V
+
-

ดังที่กล่าวไป หากค่า E ของครึ่งปฏิกิริยามีค่ามาก จะเกิดปฏิกิริยารีดักชันได้ดี กรณีนี้
จะเห็นค่า E ของครึ่งปฏิกิริยารีดักชันของน้ำ มีค่ามากกว่าของโพแทสเซียมไอออน

+
ดังนั้นน้ำจะรับอิเล็กตรอนได้ง่ายกว่า K ดังนั้น H2O จะแย่งเกิดปฏิกิริยารีดักชันที่ขั้ว
แคโทด เนื่องจากค่า E ของครึ่งปฏิกิริยามีค่ามากกว่า

-
ดังนั้นที่ขั้วแคโทดจะเกิดผลิตภัณฑ์เป็น แก๊ส H2 และ OH(aq)

ตัวอย่างที่ 4.12 | การทำนายสารผลิตภัณฑ์ของอิเล็กโทรลิซิสของสารละลายเกลือ
โจทย ์ หากทำการอิเล็กโทรลิซิสของสารละลาย AgNO3 จงทำนายสารผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นที่ขั้ว
แคโทดและแอโนดโดยใช้ค่า E◦ ของครึ่งปฏิกิริยา (ตารางที่ 4.2) ประกอบ

วิธีคิด ที่ขั้วแอโนด ขั้วนี้จะต่อเข้ากับขั้วบวกของแบตเตอรี่ ดังนั้นสปีชีส์ที่จะเคลื่อนเข้าหา
ขั้วบวกเพื่อเกิดปฏฺกิริยาออกซิเดชัน (มาจ่ายอิเล็กตรอนเข้าที่ขั้ว) ได้มี nitrate (NO3 )
-
และ น้ำ แต่ NO3 เป็นอนุมูลกลุ่มไอออนลบที่ ไนโตรเจนอะตอมกลางมีเลขออกซิเดชัน
-
สูงสุดแล้ว (+5) ให้อิเล็กตรอนอีกไม่ได้ ดังนั้นปฏิกิริยาที่มีโอกาสเกิดขึ้นได้ที่ขั้วแอโนดนี้

มีเพียง 1 ปฏิกิริยา คือ

+
2H2O(l) → O2(g) + 4H (aq) + 4eˉ E = 1.23 V

+
ดังนั้นที่ฝั่งแอโนดจะเกิดสารผลิตภัณฑ์เป็น O2(g) และ H ที่ขั้วแอโนด

ที่ขั้วแคโทด ขั้วนี้จะต่อเข้ากับขั้วลบของแบตเตอรี่ ดังนั้นสปีชีส์ที่จะเคลื่อนเข้าหาขั้วลบ
+
เพื่อเกิดปฏิกิริยารีดักชัน (มารับอิเล็กตรอนที่ขั้ว) ได้มี ซิลเวอร์ไอออน (Ag ) และ น้ำ
ดังนั้นปฏิกิริยาที่มีโอกาสเกิดขึ้นได้ที่ขั้วแคโทดนี้มี

ˉ
2H2O(l) + 2e → H2(g) + 2OH (aq) E = -0.83 V
+
-
Ag (aq) + e → Ag(s) E◦ = 0.88 V

ดังที่กล่าวไป หากค่า E ของครึ่งปฏิกิริยามีค่ามาก จะเกิดปฏิกิริยารีดักชันได้ดี กรณีนี้
จะเห็นค่า E ของครึ่งปฏิกิริยารีดักชันของ Ag มีค่ามากกว่าของ H2O
+