Galvanic cell
cellGalvanic
เซลลไ ฟฟา เคมีที่เปล่ียนพลงั งาน
เคมเี ปน พลงั งานไฟฟา เกิดจาก
สารเคมีทาํ ปฏกิ ริ ยิ ากันในเซลล
แลวเกิดกระแสไฟฟา
ประกอบดว ยครงึ่ เซลล 2 ครึง่ เซลล
มาตอ กนั และเช่ือมใหค รบวงจร
โดยใชส ะพานไอออนตอ ระหวา ง
คร่งึ เซลลไ ฟฟา ทัง้ สอง
Salt Bridge
สะพานไอออน (Salt bridge) คอื ตัวเชือ่ ม
วงจรภายในของแตล ะคร่ึงเซลลใ หครบวงจร
ทาํ ใหไ อออนในแตล ะคร่งึ เซลลสามารถไหลผา น
สะพานไอออนนี้ได และมหี นา ที่รักษาสมดุลของ
ไอออนของสารละลายอเิ ล็กโทรไลตใ นแตละครึ่ง
เซลล เพือ่ ทาํ ใหประจุในแตล ะครึง่ เซลลสมดุลกัน
สมบตั ขิ องสารทีใ่ ชท าํ เปน สะพานไอออน
1. เปนสารประกอบไอออนิกท่ีสามารถแตก
ตวั ละลายน้ําไดดี มีปรมิ าณไอออนมาก
2. ไอออนตองไมท ําทาํ ปฏิกริ ิยาเคมีใดๆ
กบั สารละลายของแตละครึ่งเซลล
3. ไอออนบวกและไอออนลบท่แี ตกตวั ออก
มาตอ งมีความสามารถในการเคลอ่ื นทใ่ี กล
เคยี งกนั
4. สารทใี่ ชทาํ สะพานไอออน ไดแ ก KNO3,
KCl, NH4Cl
5. ตองเปนสารละลายอ่มิ ตวั ประกอบดวย
ไอออนมาก
ลกั ษณะสาํ คัญของเซลลก ลั วานิก
1. กระแสไฟฟา ที่เกิดขน้ึ เปนกระแสตรง
คือ กระแสอิเล็กตรอน
2. อเิ ลก็ ตรอนจะไหลจากครง่ึ เซลลท่ีมี
ศกั ยไฟฟา ตํา่ ไปยังครึ่งเซลลทม่ี ศี ักย
ไฟฟาสูง
เซลลกัลวานกิ แบง ออกไดเปน
2 ชนดิ
1. เซลลป ฐมภมู ิ (primary cell) เม่อื
ปฏกิ ริ ิยาเคมีภายในเซลลเกดิ ข้นึ และ
ดําเนินไปแลว ปฏกิ ิริยาจะเกิดข้นึ อยาง
สมบูรณแ ละเกิดปฏิกริ ยิ ายอ นกลับไม
ไดห รือนาํ มาอัดไฟใหมไ มไ ด คือ เซลล
กลั วานกิ ชนดิ ทเ่ี ม่อื ปฏิกริ ิยาเคมี
ภายในเซลลเกดิ ขึน้ และดาํ เนนิ ไปแลว
ปฏิกริ ยิ าจะเกดิ ขึ้นอยางสมบูรณและ
ทาํ ใหเ กิดปฏกิ ิริยายอ นกลบั อกี ไมได
หรือนาํ มาอัดไฟใหมไ มได
1. เซลล์ปฐมภมิ
เซลลแหง (Dry Cell) เปนเซลลท่ีใชใ นไฟฉาย
หรือใชใ นประโยชนอน่ื ๆ เชน ในวิทยุ เครือ่ งคิดเลข
ฯลฯ โดยกลอ งของเซลลทาํ ดว ยโลหะสังกะสซี ่ึง
ทําหนา ท่เี ปน ขั้วแอโนด
เซลลแ อลคาไลน (Alkaline Cell) เซลลแ อลคา
ไลนม ีสว นประกอบของเซลลเหมือนกบั เซลลเลอ
คลังเชแตม ีส่งิ ท่แี ตกตางกนั คือเซลลแ อลคาไลน
ใชเบสซงึ่ ไดแกโพแตสเซียมไฮดรอกไซด (KOH)
เปนอิเล็กโทรไลตแทนแอมโมเนยี มคลอไรด
(NH4Cl) และเนือ่ งจากใชส ารละลายเบสน่ีเอง
เซลลชนดิ นีจ้ ึงถูกเรยี กวา เซลลแอลคาไลน
1. เซลล์ปฐมภมิ
เซลลป รอท มหี ลกั การเชนเดียวกบั เซลลแอลคา
ไลน แตใ ช HgO แทน MnO2 เปนเซลลทมี่ ีขนาด
เลก็ ใชก นั มากในเครอื่ งฟง เสียงสําหรบั คนหพู ิการ
หรือใชใน นาฬิกาขอ มอื เครื่องคดิ เลข กลอ งถาย
รปู เซลลน ้ีจะใหศักยไฟฟา ประมาณ 1.3 โวลต ให
กระแสไฟฟาตา่ํ แตส ามารถใหค าศักยไฟฟา คงท่ี
ตลอดอายุการใชงาน
เซลลเงิน มีสวนประกอบเชน เดยี วกับเซลลปรอท
แตใ ชซิลเวอรอ อกไซดแทนเมอรค วิ รี (II) ออกไซด
เซลลเ งินใหศ กั ยไ ฟฟา ประมาณ 1.5 โวลต มีขนาด
เล็กและมีอายกุ ารใชงานไดน านมากแตม ีราคา
แพง จึงใชกับอปุ กรณหรอื เครือ่ งใชไ ฟฟา บางชนดิ
เชน นาฬกิ า เครือ่ งคดิ เลข
เซลลก ลั วานิกแบงออกไดเ ปน
2 ชนิด
2. เซลลทตุ ิยภมู ิ (secondary cell)
คอื เซลลก ลั วานกิ ชนิดที่เม่ือปฏิกริ ยิ า
เคมีภายในเซลลเกิดขน้ึ และดําเนนิ ไป
แลว ปฏกิ ิริยาจะเกดิ ขน้ึ อยา งสมบรู ณ
และทําใหเกิดปฏิกิรยิ ายอนกลบั ได
หรอื นํามาอัดไฟใหมไ ด
2. เซลล์ทติยภมิ
เซลลนิกเกลิ – แคดเมยี ม (Nickel-cadmium)
หรือเซลลนแิ คด มีโลหะแคดเมียมเปน แอโนด
นิกเกลิ (IV) ออกไซดเปนแคโทด และมสี ารละลาย
เบสเปนอเิ ล็กโทรไลต เซลลนแิ คดใหศ ักยไฟฟา
ประมาณ 1.4 โวลต เมอื่ ใชง านจนศกั ยไ ฟฟาลดต่าํ
ลงแลวสามารถนํามาประจไุ ฟไดใ หม ปฏิกริ ยิ าใน
ระหวางการประจุไฟจะเกิดยอ นกลับกบั ปฏิกิรยิ า
การจา ยไฟ เซลลน แิ คดจึงมขี อ ดีที่สามารถใชได
เปนระยะเวลานาน
2. เซลล์ทติยภมิ
เซลลส ะสมไฟฟา แบบตะก่ัว (Lead Storage
Battery) ใชเปนแหลง พลงั งานไฟฟาในรถยนต
หรอื จกั รยานยนตเ รียกกันทว่ั ไปวา แบตเตอรี่ ถึง
แมว า เซลลส ะสมไฟฟาแบบตะก่ัวจะอดั ไฟใหมไ ด
แตก ็มกี ารเสื่อมสภาพ เพราะ PbSO4 ทเ่ี กิดขึ้นท่ี
ขั้วทง้ั สองบางสวนหลุดรวงอยูทก่ี นภาชนะ ทําให
ข้ัวท้ังสองสกึ กรอน และทําใหเ สื่อมสภาพในท่สี ุด
การเขยี นแผนภาพของเซลลกัลวานกิ มหี ลักดังน้ี
1. เขยี นครึง่ เซลลทเ่ี กิดปฏกิ ริ ิยาออกซเิ ดชนั ไวท างซายมอื โดยเขียนขว้ั
ไฟฟาไวท างซายสุด ตามดว ยไอออนในสารละลาย และใชเ สนเด่ียว / ขีด
คน่ั ระหวา งขั้วไฟฟากับไอออนในสารละลาย เชน Zn(s)/Zn2+(aq)
2. เขียนครึง่ เซลลเ ซลลทเ่ี กดิ ปฏกิ ิรยิ ารีดกั ชนั ไวทางขวามือ โดยเขยี น
ไอออนในสารละลายกอ น ตามดวยขว้ั ไฟฟา ไวทางขวาสุด และใชเสนเด่ียว
/ ขดี คน่ั ระหวางข้วั ไฟฟา กบั ไอออนในสารละลาย เชน Cu2+(aq)/Cu(s)
3. สําหรับครึ่งเซลลท ีป่ ระกอบดว ยโลหะกบั แกส ใชเสน เดีย่ ว / ขดี คนั่
ระหวา งขวั้ ไฟฟา กับแกส และระหวางไอออนในสารละลาย เชน
Pt(s)/H2(g,1 atm)/H+(aq)
4. เขียนเสนคขู นาน // แทนสะพานไอออนก้ันระหวา งครง่ึ เซลลท ้งั สอง
เชนZn(s)/Zn2+(aq)// Cu2+(aq)/Cu(s)Pt(s)/H2(g,1 atm)/H+(1
mol/dm3)// Cu2+(1 mol/dm3)/Cu(s)
5. สําหรับคร่งึ เซลลที่มสี ารสถานะเดยี วกันมากกวาหน่ึงชนิด ใหใ ช
เคร่ืองหมายจลุ ภาคคน่ั ระหวางไอออนท้ังสอง เชนFe(s)/Fe2+(aq),Fe3+
(aq)// Cu2+(aq)/Cu(s)
น.ส.วภิ วานี เพชรมาก
ม.6/3 เลขที38
เพมิ คะแนนเคมี
ภาคเรยี นท1ี /2563