ก
ข
คำนำ
ชุดการทดลองเคมีแบบย่อส่วน เร่ือง การแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้า สำหรับนักเรียนชั้น
มัธยมศึกษาปีท่ี 6 ผู้สอนได้ดำเนินการจัดทำข้ึนเพ่ือประกอบการจัดกิจกรรมการเรียนรู้เก่ียวกับเนื้อหา ไฟฟ้า
เคมีที่จัดทำขึ้นนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อให้นักเรียนได้เรียนรู้จากการสังเกตและการทดลอง ได้ฝึกคิดค้นหา
คำตอบด้วยตนเองผ่านประสบการณ์ตรงท่ีได้ทำการทดลองจริงที่เป็นรูปธรรม ซ่ึงจะช่วยให้นักเรียนเข้าใจ
ทฤษฎีได้ดีและรวดเร็ว สามารถทำการทดลองสถานท่ีใดก็ได้ ไม่จำเป็นต้องใช้ในห้องปฏิบัติการทางเคมี อีก
ท้ังชุดการทดลองนี้ยังมีความปลอดภัยสูง ลดความเส่ียงต่ออันตรายท่ีอาจจะเกิดขึ้นกับนักเรียน เน่ืองจากใช้
สารเคมีในปริมาณน้อย และใช้เวลาในการทดลองน้อยลง จึงมีเวลาในการวิเคราะห์และแปลผลการทดลอง
มากขนึ้
กิจกรรมการทดลองเคมีย่อส่วน เรอ่ื ง การแยกสารละลายดว้ ยกระแสไฟฟ้า ประกอบดว้ ยการทดลอง
ดังน้ี
การทดลองท่ี 1 แยกสารละลาย CuSO4 ดว้ ยกระแสไฟฟ้า
การทดลองท่ี 2 แยกสารละลาย KI ด้วยกระแสไฟฟ้า
เม่ือผ้เู รียนศึกษาชดุ การทดลองเคมแี บบย่อส่วนนแี้ ลว้ ผูเ้ รยี นจะมีความรู้ ความเขา้ ใจ เพราะได้ปฏบิ ัติ
ตามข้นั ตอนอย่างเป็นระบบพัฒนาความรู้ ความสามารถได้เต็มศักยภาพของตนเอง ผสู้ อนหวงั วา่ ชดุ การ
ทดลองเคมแี บบย่อสว่ นเลม่ น้ี คงเป็นประโยชนอ์ ย่างย่ิงแก่ผเู้ รยี น ครูผ้สู อน และผทู้ ีส่ นใจนำไปใชใ้ นการพัฒนา
เยาวชนไทย ให้เปน็ บุคคลแหง่ การเรยี นรูแ้ ละมคี วามสุขในการดำรงชีวิตในอนาคต
ขอขอบพระคุณ ผูท้ ี่มสี ่วนสนับสนนุ ชว่ ยเหลอื แนะนำ ทุกท่านทีช่ ่วยให้ชุดการทดลองเคมแี บบ
ย่อส่วน เร่อื งการแยกสารละลายดว้ ยกระแสไฟฟ้า ช้ันมัธยมศึกษาปีที่ 6 สำเร็จลลุ ่วงดว้ ยดี
กานต์สิรี มาตย์วเิ ศษ
ค
สารบญั
หนา้ ข
คำนำ…….................................................................................................................................... ค
สารบัญ .................................................................................................................................... ง
คำแนะนำการใช้ชุดการทดลองเคมีแบบย่อส่วนสำหรบั นักเรียน............................................... จ
ผลการเรยี นรู้/สาระการเรียนร.ู้ ................................................................................................. ฉ
จดุ ประสงค์การเรยี นรู้................................................................................................................ ช
ระยะเวลาทีใ่ ช้ในการปฏิบัตกิ ิจกรรม.......................................................................................... 1
แบบทดสอบก่อนเรยี น ............................................................................................................ 4
เฉลยแบบทดสอบก่อนเรยี น ...................................................................................................... 5
ใบความรู้ เรอ่ื งเซลล์อิเลก็ โทรไลต.์ ............................................................................................ 14
กจิ กรรมการทดลองเคมยี อ่ ส่วน เรอื่ ง การแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้า ........................ 17
แบบรายงานการทดลองเคมยี ่อส่วนเรอื่ ง การแยกสารละลายดว้ ยกระแสไฟฟา้ ................... 24
แบบทดสอบหลงั เรียน .............................................................................................................. 27
เฉลยแบบทดสอบหลังเรยี น ...................................................................................................... 28
บรรณานุกรม ........................................................................................................................... 29
ภาคผนวก ................................................................................................................................
ง
คำแนะนำการใช้ชดุ การจทดลองเคมแี บบยอ่ สว่ นสำหรับนกั เรียน
ชุดการทดลองเคมีแบบย่อส่วน เรื่อง การแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้า สำหรับนักเรียนช้ัน
มัธยมศึกษาปีท่ี 6 ผู้สอนได้ดำเนินการจัดทำข้ึนเพื่อประกอบการจัดกิจกรรมการเรียนรู้เก่ียวกับเนื้อหา ไฟฟ้า
เคมีที่จัดทำข้ึนน้ี มีวัตถุประสงค์เพ่ือให้นักเรียนได้เรียนรู้จากการสังเกตและการทดลอง ได้ฝึกคิดค้นหา
คำตอบด้วยตนเองผ่านประสบการณ์ตรงที่ได้ทำการทดลองจริงท่ีเป็นรูปธรรม ซ่ึงจะช่วยให้นักเรียนเข้าใจ
ทฤษฎีได้ดีและรวดเร็ว สามารถทำการทดลองสถานที่ใดก็ได้ ไม่จำเป็นต้องใช้ในห้องปฏิบัติการทางเคมี อีก
ท้ังชุดการทดลองน้ียังมีความปลอดภัยสูง ลดความเส่ียงต่ออันตรายท่ีอาจจะเกิดข้ึนกับนักเรียน เน่ืองจากใช้
สารเคมีในปริมาณน้อย และใช้เวลาในการทดลองน้อยลง จึงมีเวลาในการวิเคราะห์และแปลผลการทดลอง
มากขึ้น
กจิ กรรมการทดลองเคมีย่อส่วน เรื่อง การแยกสารละลายดว้ ยกระแสไฟฟ้า ประกอบด้วยการทดลอง
ดงั นี้
การทดลองที่ 1 แยกสารละลาย CuSO4 ด้วยกระแสไฟฟา้
การทดลองที่ 2 แยกสารละลาย KI ดว้ ยกระแสไฟฟา้
เพื่อให้การศึกษาสมั ฤทธผิ์ ลและเกิดประโยชนส์ งู สดุ นักเรียนควรปฏิบัติตามคำชแี้ จงต่อไปนี้
1. นักเรียนศึกษาผลการเรียนรู้ จุดประสงค์การเรียนรู้ สาระการเรียนรู้ เพ่ือให้ทราบจุดมุ่งหมายใน
การเรียนปฏิบัตกิ ารเรอ่ื งนั้นๆ
2. นักเรียนต้องทำแบบทดสอบก่อนเรียน เร่ือง การแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้า จำนวน 10 ข้อ
เวลา 10 นาที
3. นักเรยี นต้องตงั้ ใจปฏิบัติการทดลองและเรียนรู้อย่างจริงจังขนั้ ตอนการปฏิบัติกิจกรรมการทดลองมี
ดังนี้ ศึกษาใบความรู้ประกอบบทปฏิบัติการ อ่านและทำความเข้าใจคำชี้แจงของบทปฏิบัติการแต่ละการ
ทดลองให้ชัดเจนแลว้ จึงทำการทดลองตามข้ันตอนเขียนแบบรายงานการทดลองตอบคำถามทา้ ยบทปฏิบัติการ
สรุปผลและทำกิจกรรม ลองคิดลองทำ
4. นักเรียนต้องใช้ส่ือและอุปกรณ์ในการทดลองอย่างระมัดระวังและเก็บให้เรียบร้อยเม่ือปฏิบัติ
กจิ กรรมเสร็จสิ้น
5. การปฏิบัติกิจกรรมท่ีกำหนดให้ใช้บทปฏิบัติการมีเวลาจำกัดนักเรียนต้องต้ังใจปฏิบัติให้เสร็จอย่าง
รวดเรว็ และถูกต้องร่วมมือกนั แสดงความคิดเห็นโดยการอภิปราย แสวงหาความรูจ้ ากแหล่งเรยี นรู้
6. นักเรียนทำแบบทดสอบหลังเรียนเร่ืองการแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้าจำนวน 10 ข้อ เวลา
10 นาทีเพอื่ ตรวจสอบความเข้าใจในการเรยี นของนักเรยี นเพอื่ ประเมินผลการเรยี น
จ
ผลการเรียนรู้/สาระการเรยี นร/ู้ การประเมินผลการเรยี นรู้
ผลการเรยี นรู้
1. ทดลองและอธิบายเกีย่ วกับประโยชนข์ องเซลล์อิเล็กโทรไลตใ์ นชีวิตประจำวนั ได้
สาระการเรียนรู้
1. ความหมายเซลลอ์ ิเล็กโทรไลต์
2. การแยกสารละลายดว้ ยกระแสไฟฟา้
3. การแยกสารหลอมเหลวด้วยกระแสไฟฟ้า
4. การทำโลหะให้บริสุทธ์ิ
5. การชุบโลหะ
การประเมนิ ผลการเรยี นรู้
1. ประเมินผลจากการปฏบิ ตั ิกิจกรรมกลุ่ม
2. ประเมินผลจากผลงานของนักเรยี นรายบุคคล ได้แก่
แบบรายงานการทดลอง
คำถามทา้ ยการทดลอง
ลองคิด ลองทำ
3. ประเมินผลจากการทำแบบทดสอบก่อนเรียนและแบบทดสอบหลังเรียน
ฉ
จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้
ชดุ การทดลองเคมยี ่อสว่ น เรื่องการแยกสารละลายดว้ ยกระแสไฟฟ้า
ดา้ นความรู้ (K)
1. นกั เรียนสามารถอธบิ ายเก่ียวกบั ประโยชน์ของเซลล์อเิ ล็กโทรไลต์ในชวี ติ ประจำวันได้
2. นักเรยี นสามารถอธิบายหลักการการแยกสารละลายดว้ ยกระแสไฟฟา้ โดยใช้เซลล์อเิ ล็กโทรไลต์ได้
ดา้ นทกั ษะ/ กระบวนการ (P)
3. นักเรยี นมีทกั ษะกระบวนการกลุ่ม การนำเสนอ/อภปิ รายข้อมูล
4. นักเรยี นสามารถทำการทดลองแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้าได้
ดา้ นคณุ ลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์ (A)
5. ความสนใจใฝร่ ู้ ความรอบคอบ การรว่ มแสดงความคิดเห็นและยอมรับฟังความคิดเหน็ ของผู้อ่ืน
6. เข้าเรยี น ปฏิบัติกจิ กรรมและส่งงานตรงเวลา
7. บนั ทึกข้อมลู จากการปฏิบัตกิ จิ กรรม ทำแบบฝึกหดั และแบบทดสอบด้วยความซอ่ื สัตย์
8. รกั ษาความสะอาดของห้องเรยี นและสถานท่ปี ฏบิ ตั ิกิจกรรม
ช
ระยะเวลาทใี่ ช้ในการปฏบิ ตั ิกจิ กรรมตามบทปฏิบัตกิ าร
ชดุ การทดลองเคมยี ่อสว่ น เรอ่ื งการแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟา้
ขั้นตอนการปฏิบัติ เวลาท่ีใช้ (นาท)ี
10
1. นกั เรยี นทำแบบทดสอบก่อนเรยี น 60
2. ศึกษาใบความรู้
3. ทำกจิ กรรมตามบทปฏิบัติการเคมยี ่อสว่ น 10
20
3.1 การแยกสารละลาย CuSO4 ดว้ ยกระแสไฟฟา้ 100
3.2 การแยกสารละลาย KI ด้วยกระแสไฟฟ้า
4. นกั เรยี นทำแบบทดสอบหลังเรยี น
5. เก็บเอกสารและอุปกรณ์ วัสดุ สง่ คืน
รวม
1
แบบทดสอบก่อนเรียน
ชดุ การทดลองเคมยี ่อส่วน เรอ่ื ง การแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้า
คำช้แี จง ใหน้ กั เรียนเลอื กคำตอบทถี่ ูกต้องทส่ี ุดเพยี งข้อเดียว โดยทำเครื่องหมาย ตรงกับคำตอบ
ที่ถูกต้องลงในกระดาษคำตอบ
1. เซลล์อิเลก็ โทรไลต์คืออะไร
ก. เซลลไ์ ฟฟ้าเคมีที่เปลย่ี นพลังงานไฟฟา้ เปน็ พลังงานเคมี
ข. เซลล์ไฟฟ้าที่เปลีย่ นพลังงานเคมเี ปน็ พลังงานไฟฟา้
ค. เซลล์ไฟฟ้าเคมีท่เี ปลย่ี นจากพลังงานไฟฟา้ เป็นพลังงานบางอย่าง
ง. เซลลไ์ ฟฟ้าเคมีท่เี ปลย่ี นจากพลงั งานไฟฟา้ เปน็ พลงั งานแสงอาทิตย์
2. กระบวนการอเิ ล็กโทรไลซิส คอื อะไร?
ก. กระบวนการทผ่ี า่ นกระแสไฟฟา้ จากภายในออกไปในสารละลายอเิ ล็กโทรไลต์
ข. กระบวนการผ่านเซลล์ไฟฟ้าเคมไี ปยงั สารละลายอิเล็กโทรไลต์
ค. กระบวนการผา่ นกระแสไฟฟา้ จากภายนอกเขา้ ไปในสารละลายอเิ ลก็ โทรไลต์
ง. กระบวนการเดนิ ทางจากแสงไปยงั แผน่ โซลาร์เซลล์
3. ขั้วแอโนดเปน็ ขัว้ ทเี่ กิดปฏิกริ ยิ าใดและเป็นขวั้ ใด
ก. เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าออกซิเดชนั เปน็ ข้วั บวก
ข. เกิดปฏกิ ิรยิ ารีดกั ชัน เป็นขวั้ บวก
ค. เกิดปฏิกริ ยิ าออกซิเดชนั เป็นขวั้ ลบ
ง. เกิดปฏิกิรยิ ารดี กั ชัน เปน็ ข้ัวลบ
4. ขว้ั แคโทดเปน็ ขั้วทเี่ กดิ ปฏกิ ริ ิยาใดและเปน็ ข้วั ใด
ก. เกดิ ปฏิกริ ยิ าออกซิเดชัน เป็นขวั้ บวก
ข. เกดิ ปฏิกิรยิ ารดี ักชัน เปน็ ขัว้ บวก
ค. เกดิ ปฏิกริ ยิ าออกซิเดชัน เป็นขว้ั ลบ
ง. เกดิ ปฏกิ ริ ิยารีดกั ชัน เปน็ ข้ัวลบ
5. การทดลองแยกสารละลายคอปเปอร์ (II) ซลั เฟต ด้วยกระแสไฟฟา้ ต่อไปนี้ข้อใดผดิ
ก. ได้ทองแดงท่ีแคโทด
ข. ไดแ้ กส๊ ออกซเิ จนขึ้นด้วย
ค. นำ้ ถูกออกซิไดซ์
ง. ข้ัวไฟฟา้ ทีต่ ่อกบั ข้วั ลบของแบตเตอรีคอื แอโนด
6. การทดลองแยกสารละลายโซเดียมคลอไรด์ดว้ ยกระแสไฟฟ้า ข้อใดไม่ถกู ต้อง
ก. แทง่ คาร์บอนเป็นข้วั บวก
ข. ปรอทเป็นข้วั ลบ
ค. ได้แกส๊ คลอรนี ท่ีขว้ั ลบ
ง. สารละลาย NaCl ท่ีใชค้ วรเป็นสารละลายอ่ิมตวั
2
7. การแยกสารละลายอเิ ลก็ โทรไลตด์ ว้ ยกระแสไฟฟ้าข้อความทีเ่ กีย่ วข้องกบั ความเขม้ ข้นตอ่ ไปนี้
ขอ้ ใดถูกตอ้ ง
ก. ความเขม้ ขน้ ของสารละลายอเิ ล็กโทรไลต์คงที่
ข. ความเขม้ ข้นของสารละลายอเิ ล็กโทรไลตล์ ดลง
ค. ความเข้มข้นของสารละลายอิเล็กโทรไลต์เพ่มิ ข้ึน
ง. ความเขม้ ขน้ ของสารละลายอิเลก็ โทรไลต์อาจเพม่ิ ข้ึนหรือลดลงก็ได้ข้นึ กบั ชนดิ ของ
อเิ ล็กโทรไลต์
8. การแยกสารละลาย CuSO4 ดว้ ยกระแสไฟฟา้ ขอ้ ใดไมถ่ กู ต้อง
ก. เกดิ ปฏกิ ิริยารดี ักชนั ได้โลหะ Cu ท่ีขว้ั แคโทด
ข. ที่แอโนดเกดิ กา๊ ซออกซิเจน
ค. เกดิ กา๊ ซไฮโดรเจนท่ีแอโนด
ง. สารละลาย CuSO4 เปน็ อเิ ล็กโตรไลต์
9. ในการแยกสารละลาย KI ดว้ ยไฟฟา้ พบวา่ หลังการทดลองของสารละลายท่ไี ดส้ ามารถ
เปลี่ยนสฟี นี อลฟ์ทาลนี ใหเ้ ป็นสชี มพูได้ กา๊ ซทเ่ี กิดข้นึ ที่ข้ัวลบมสี มบัตอิ ยา่ งไร
ก. มสี เี ขียว
ข. ติดไฟได้
ค. มสี ีนำ้ ตาล
ง. ชว่ ยใหไ้ ฟติด
10. ในการแยกสารละลาย Na2SO4ด้วยกระแสไฟฟา้ ขอ้ ความใดทีไ่ ม่ถกู ต้อง
ก. Na+ ถูกรีดวิ ซเ์ ปน็ Na ทแ่ี คโทด
ข. นำ้ ถกู รีดิวซเ์ ปน็ แกส๊ H2 ท่แี คโทด
ค. น้ำถูกออกซิไดส์เป็น O2 และ H+ ที่แอโนด
ง. สารละลาย Na2SO4 เขม้ ขน้ ข้ึนเมอื่ เวลาผ่านไป
เป็นยงั ไงบา้ งเดก็ ๆ
ไมย่ ากเลยใช่มั๊ยจ๊ะ
3
กระดาษคำตอบแบบทดสอบก่อนเรียน
ชื่อ-สกุล...................................................................................ช้นั ..................เลขที่................
คำชแ้ี จง ใหน้ ักเรียนเลือกคำตอบในแบบทดสอบ แล้วทำเคร่อื งหมาย ลงใน ตรงกบั คำตอบ
ท่ีถกู ต้องทสี่ ุดเพียงข้อเดียว
ขอ้ ก ข ค ง
1 คะแนนเตม็ 10
2 คะแนนท่ไี ด้
3
4 ผลการประเมิน
5 ดมี าก
ดี
6 พอใช้
7 ปรบั ปรงุ
8 ลงชื่อ.........................................ผปู้ ระเมิน
9 (......................................)
10 วนั ท.่ี ..........เดือน......................พ.ศ...........
เกณฑ์การประเมิน
คะแนนระหวา่ ง 9-10 อยู่ในเกณฑ์ ดมี าก
คะแนนระหวา่ ง 7-8 อย่ใู นเกณฑ์ ดี
คะแนนระหวา่ ง 5-6 อยู่ในเกณฑ์ พอใช้
คะแนนระหว่าง 0-4 อยใู่ นเกณฑ์ ปรับปรุง
4
เฉลยแบบทดสอบก่อนเรยี น
คำชี้แจง ให้นักเรียนตรวจคำตอบของการทดสอบก่อนเรียนจากการเฉลยดังน้ี
ขอ้ ก ข ค ง
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
เปน็ ยงั ไงบ้างคะนักเรียน ทำไดก้ ี่คะแนน
เรามาเริม่ ต้นเรยี นกนั ดีกวา่ นะคะ
5
ใบความรู้
เร่อื ง เซลล์อิเลก็ โทรไลต์
เซลล์อิเลก็ โทรไลต์ (Electrolytic cell) คือ เซลล์ไฟฟา้ เคมีชนิดหน่ึงทใี่ ช้พลังงานไฟฟ้าทำให้
เกดิ ปฏิกิรยิ าเคมี กล่าวคือ เม่อื ผ่านกระแสไฟฟา้ เข้าไปในเซลล์ จะทำให้เกิดปฏิกริ ยิ ารีดอกซ์ขึน้ ในเซลล์
น้นั เซลลป์ ระเภทน้ีจะมคี ่า < 0 (เครอ่ื งหมายตดิ ลบ) และภายในเซลลอ์ เิ ล็กโทรไลตจ์ ะมีสารอิเล็กโทรไลต์
ซ่งึ สารน้สี ามารถจะแตกตวั เป็นไอออนบวก และไอออนลบ และทำให้เกิดนำไฟฟ้าได้
สว่ นประกอบของเซลลอ์ เิ ล็กโทรไลต์
1. ขวั้ ไฟฟ้า (Electrode) เป็นโลหะหรอื แกร์ไฟต์ทีน่ ำไฟฟ้าได้ โดยทัว่ ไปมักจะใช้ขวั้ เฉ่ือย เชน่
Pt ในเซลลห์ นง่ึ ๆ จำแนกขว้ั ตามเกณฑ์ตา่ ง ๆ ดังนี้
การจำขัว้ ตามสมการการเกิดปฏิกิรยิ าเคมี
ก. ขั้วแอโนด (Anode) เป็นข้วั ทเี่ กดิ ปฏกิ ิริยาออกซิเดชนั
ข. ขวั้ แคโทด (Cathode) เป็นขว้ั ที่เกิดปฏกิ ริ ยิ ารีดักชัน
การจำแนกขวั้ ตามการตอ่ เข้ากับแหลง่ กำเนิดไฟฟา้
ก. ขว้ั บวก เปน็ ขว้ั ท่ีต่อเข้ากับขว้ั บวกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าหรอื แบตเตอรี่ [ซง่ึ ขว้ั นี้จะ
เกดิ ปฏิกิริยาออกซิเดชนั กล่าวคอื ไอออนลบในสารละลายจะให้/จ่ายอเิ ล็กตรอนแก่ข้วั ไฟฟ้าบวก) ]
ข. ขว้ั ลบ เป็นขัว้ ทีต่ ่อเข้ากับขวั้ ลบของแหลง่ กำเนิดไฟฟ้าหรอื แบตเตอรี่ [ ซึง่ ข้วั นี้จะ
เกดิ ปฏกิ ิรยิ ารีดักชันเกิดขนึ้ กล่าวคือ ไอออนบวกในสารละลายจะมารับอิเล็กตรอนท่ขี ว้ั นี้ ]
2. สารอิเลก็ โตรไลต์ คือ สารทม่ี สี ถานะเปน็ ของเหลวประกอบด้วยไอออนที่เคลื่อนท่ี และนำ
ไฟฟ้าได้ เชน่
ก. สารประกอบไอออนกิ ท่หี ลอมเหลว เชน่ NaCl (s) Na+ (l) + Cl- (l)
ข. สารละลายอิเลก็ โตรไลต์ เชน่ สารละลายกรด เบส เกลอื
HNO3 (aq) H+ (aq) + NO3- (aq)
รปู ส่วนประกอบของเซลล์อเิ ลก็ โทรไลต์
6
กระบวนการอิเล็กโทรลิซิส (Electrolysis)
อิเลก็ โทรลซิ ิส (Electrolysis) คอื กระบวนการแยกสารอเิ ล็กโตรไลต์โดยการผ่านไฟฟ้ากระแสตรง
ลงไปในสารละลายอเิ ล็กโตรไลต์ แลว้ ทำใหเ้ กิดปฏกิ ริ ิยาเคมเี กิดขนึ้ ที่ข้ัวบวก และข้วั ลบของเซลลอ์ ิเล็ก
โทรไลต์นนั้
ลกั ษณะสำคญั ของอเิ ล็กโทรลิซิส
1. กระแสไฟฟ้าท่ีใช้ผา่ นลงไปในเซลล์ ต้องเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (D.C.) คือ กระแสอเิ ล็กตรอน
2. ปฏกิ ริ ยิ าเคมที ี่เกิดข้นึ เป็นปฏกิ ิริยารีดอกซ์
3. ขว้ั ไฟฟา้ ทีใ่ ชใ้ นเซลลน์ ีน้ ยิ มใช้ขั้วเฉื่อย เพราะถา้ ใชข้ ้วั วอ่ งไว ข้ัวอาจจะมสี ่วนรว่ มในการ
เกดิ ปฏิกิรยิ าเคมีก็ได้
ประโยชนข์ องกระบวนการอิเล็กโทรลิซสิ
ก. สำหรับการแยกสารประกออบไอออนิกหลอมเหลวดว้ ยไฟฟา้
สารประกอบไอออนิก เช่น เกลอื NaCl เมือ่ เกลือน้ีถูกทำให้หลอมเหลว จะเกดิ เป็นไอออน
บวก และไอออนลบเกิดข้นึ ซึง่ เม่อื ผา่ นกระแสไฟฟ้าลงไปในสารประกอบไอออนกิ ที่หลอมเหลวนี้ จะทำให้
ไอออนบวกเคลอื่ นทเี่ ข้าหาขั้วลบ เพอ่ื เขา้ ไปรับอเิ ล็กตรอนหรือเกิดปฏิกริ ิยารีดักชัน ส่วนไอออนลบ จะ
เคลอ่ื นที่เขา้ หาขว้ั บวก เพ่ือจ่ายอิเล็กตรอน หรอื เกดิ ปฏิกิริยาออกซเิ ดชัน
ข. การแยกสารละลายอิเล็กโตรไลตด์ ว้ ยไฟฟ้า
ในสารละลายอิเล็กโตรไลตจ์ ะประกอบดว้ ยตัวถูกละลายชนดิ ต่าง ๆ ทเี่ ป็นสารอิเลก็ โทรไลต์
และ นำ้ ซงึ่ ทำหนา้ ท่เี ป็นตวั ทำละลาย เช่น สารละลายของ NaCl (aq) จะมี ไอออนบวกคือ Na+
(aq) และไอออนลบ คือ Cl- (aq) ซ่งึ ไอออนท้งั สองถูกน้ำลอ้ มรอบอยู่ ( aq = aqueous มนี ้ำ
ล้อมรอบ) ดังนน้ั ในสารละลายน้จี ึงมีองคป์ ระกอบ 3 ชนดิ ไดแ้ ก่ น้ำ (ตัวทำละลาย) , Na+ (aq) และ
Cl- (aq) (ตวั ถูกละลาย)
กระบวนการแยกสารละลายอิเล็กโตรไลต์ด้วยไฟฟ้า(อิเลก็ โทรลซิ ิส) ทเ่ี กดิ ขึน้ คือ นำ้ และไอออน
ลบของตัวถูกละลายจะเคล่ือนท่เี ขา้ หาขวั้ บวก (Anode) เพอ่ื ไปให้อิเลก็ ตรอน เกิดปฏิกิริยาออกซเิ ดชัน
ซ่ึงสารใดจะเป็นตัวให้อิเล็กตรอนหรือเกิดปฏิกริ ิยาออกซเิ ดชัน กใ็ ห้พิจารณาจากคา่ EO โดยถ้ามคี า่ EO
ต่ำ สารน้นั จะเปน็ ตัวเกดิ ปฏิกิรยิ าออกซเิ ดชัน คอื เกิดการใหอ้ ิเล็กตรอนท่ีข้ัวบวกนั้นได้ดกี ว่า ท่เี หลอื ก็ไม่
เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าใด ๆ
ส่วนน้ำและไอออนบวกของตัวถกู ละลาย จะเคล่อื นทเ่ี ขา้ หาขวั้ บวก (Cathode) เพ่ือไปรับ
อเิ ล็กตรอน เกิดปฏิกิริยารีดักชนั ในทำนองเดยี วกนั สารใดจะสามารถรบั อเิ ลก็ ตรอนได้ก็ใหพ้ ิจารณาจาก
คา่ EO โดยถา้ มคี า่ EO สงู กวา่ สารน้นั ก็จะสามารถรับอเิ ล็กตรอนไดด้ กี ว่า สารทเ่ี หลือก็จะไมเ่ กดิ ปฏกิ ริ ิยา
7
การแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้า
การแยกสารละลายโซเดยี มซลั เฟตด้วยกระแสไฟฟ้า
ปฏิกริ ิยาท่ีเกิดข้นึ อธบิ ายได้ดังน้ี
ทขี่ ้ัวแอโนด (ขัว้ บวก) โมเลกลุ ของน้ำและ S2O82- เคล่ือนทเี่ ขา้ ไปใหอ้ เิ ล็กตรอน สารใดจะ
สามารถให้ไดพ้ ิจารณาจากคา่ EO ดังน้ี
S2O82- (aq) + 2e- → 2SO42- (aq) EO = +2.01 V …….……… (1)
O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e- → 2H2O (l) EO = +1.23 V …………… (2)
จากการพจิ ารณาคา่ EO พบวา่ EO ของปฏกิ ิริยาในสมการ (2) ตำ่ กว่าปฏกิ ิรยิ าในสมการ (1)
แสดงวา่ เกดิ สารตามสมการท่ี (2) ได้ง่ายกวา่ เกดิ สารในสมการท่ี (1) ดงั น้ันปฏิกริ ยิ าท่ีเกดิ ขน้ึ ท่ีขว้ั บวก
หรอื ขว้ั แอโนดคือ
2H2O (l) → O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e- EO = -1.23 V …………… (3)
ท่ีขั้วแคโทด (ขวั้ ลบ)
โมเลกลุ ของนำ้ และ Na+ เคลื่อนทีเ่ ข้าไปรับอเิ ล็กตรอน สารใดจะสามารถรับอิเล็กตรอนได้
พจิ ารณาจากค่า EO ดังนี้
Na+ (aq) + e- → Na (s) EO = -2.71 V …………… (4)
2H2O (l) + 2e- → H2 (g) + 2OH- (aq) EO = -0.83 V …………… (5)
จากการพิจารณาคา่ EO พบว่า EO ของปฏิกริ ิยาในสมการ (5) สงู กว่าปฏกิ ริ ยิ าในสมการ (4)
แสดงว่า เกดิ สารตามสมการท่ี (5) ไดง้ า่ ยกวา่ เกดิ สารในสมการท่ี (4) ดังน้นั ปฏกิ ริ ิยาที่เกิดขึน้ ท่ีขั้วบวก
หรือข้ัวแอโนดคือ
2H2O (l) + 2e- → H2 (g) + 2OH- (aq) EO = -0.83 V …………… (6)
(5) x 2 ; 4H2O (l) + 4e- → 2H2 (g) + 4OH- (aq) EO = -0.83 V …………… (6)
นำสมการที่ (3) + (6) จะได้
4H2O (l) + 2H2O (l) → 2H2 (g) + O2 (g) + 4OH- (aq) + 4H+ (aq)
6H2O (l) → 2H2 (g) + O2 (g) + 4H2O (l) Eรวม O = (-0.83)+(-1.23) = -2.06 V
2H2O (l) → 2H2 (g) + O2 (g) Eรวม O = -2.06 V
เพราะฉะน้นั ผลิตภณั ฑ์ทเี่ กิดข้ึนเปน็ ดังน้ี
ทข่ี ว้ั แคโทด เกิด ก๊าซไฮโดรเจน
ทข่ี ้ัวแอโนด เกิดก๊าซออกซเิ จน
8
การแยกสารละลายโซเดยี มคลอไรดด์ ้วยกระแสไฟฟ้า
ทขี่ ้วั แคโทด (ขั้วลบ)
โมเลกุลของน้ำและ Na+(aq) เคล่อื นทเี่ ข้าไปรับอิเล็กตรอน สารใดจะสามารถรับอเิ ล็กตรอน
ไดพ้ จิ ารณาจากค่า EO ดงั น้ี
Na+ (aq) + e- → Na (s) EO = -2.71 V …………… (1)
2H2O (l) + 2e- → H2 (g) + 2OH- (aq) EO = -0.83 V …………… (2)
จากการพจิ ารณาค่า EO พบวา่ EO ของปฏิกิรยิ าในสมการ (2) สูงกว่าปฏิกิริยาในสมการ (1)
แสดงว่า เกิดสารตามสมการท่ี (2) ไดง้ า่ ยกวา่ เกิดสารในสมการท่ี (1) ดงั นัน้ ปฏกิ ริ ิยาที่เกดิ ขึน้ ที่ข้ัวบวก
หรือขวั้ แอโนดคือ
2H2O (l) + 2e- → H2 (g) + 2OH- (aq) EO = -0.83 V …………… (3)
ทขี่ วั้ แอโนด (ข้วั บวก) โมเลกุลของน้ำและ Cl- (aq) เคลือ่ นที่เข้าไปให้อิเลก็ ตรอน สารใดจะ
สามารถใหไ้ ด้พจิ ารณาจากค่า EO ดังน้ี
Cl2 (g) + 2e- → 2Cl- EO = +1.36 V …………… (4)
O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e- → 2H2O (l) EO = +1.23 V …………… (5)
จากการพจิ ารณาคา่ EO พบวา่ EO ของปฏิกิริยาในสมการทง้ั สองใกลเ้ คียงกนั แสดงว่า Cl- และ
H2O ถกู ออกซไิ ดส์ไดเ้ กือบเท่ากนั ดงั นนั้ ความเข้มข้นของ Cl- จึงเปน็ ปจั จัยสำคัญที่มีผลต่อการเกดิ สาร
ผลติ ภัณฑ์ กลา่ วคอื ถา้ ความเขม้ ขน้ ของ Cl- มากจะพบว่าเกดิ กา๊ ซ Cl2 และถา้ ความเข้มข้นของ Cl-
น้อยมากก็จะพบวา่ เกดิ O2 จากนำ้ ในปฏกิ ิรยิ าที่ 5 แต่ถา้ ความเขม้ ขน้ ของ Cl- ปานกลางจะพบวา่
Cl- ถูกออกซิไดส์เกดิ Cl2 เพราะ Cl- มีความว่องไวในการถกู ออกซไิ ดส์ได้ดีกวา่ H2O ดงั นั้นปฏกิ ริ ิยาท่ี
เกดิ ได้คอื
2Cl- (aq) → 2Cl2 (g) + 2e- EO = -1.36 V …………… (6)
รวมสมการท่ี (3) + (6) จะได้
2H2O (l) + 2Cl- (aq) → 2H2(g) + 2OH- (aq) + Cl2 (g)
Eรวม O = (-0.83) + (-1.36) = -2.19 V
การแยกสารละลายคอปเปอร์ (II) ซลั เฟตด้วยกระแสไฟฟา้
สารละลาย CuSO4 เป็นสารละลายอิเลก็ โทรไลต์ประกอบดว้ ย Cu2+ และ SO42- ส่วน H2O
เป็นตวั ทำละลายเปน็ กลางทางไฟฟา้ เม่ือผา่ นกระแสไฟฟ้าเข้าไปในอปุ กรณแ์ ยกสารละลาย มีปฏิกิริยา
เกดิ ข้ึนดงั นี้
9
แคโทด : ท้ัง Cu2+ ในสารละลาย และ H2O มีโอกาสรับอเิ ล็กตรอนจากแบตเตอร่ี แต่คา่
EO ของท้ังสองครึง่ ปฏกิ ริ ิยาเปน็ ดงั น้ี
Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) E0 = +0.34 V
2H2O(l) + 2e- H2(g) + 2OH-(aq) E0 = -0.83 V
จากคา่ EO แสดงว่า Cu2+ ในสารละลายรับอเิ ลก็ ตรอนไดด้ กี ว่า H2O ดังนน้ั Cu2+ ใน
สารละลายจึงเกิดปฏกิ ริ ยิ ารีดักชันได้โลหะ Cu
แอโนด : ในสารละลายมี SO42- และ H2O ทมี่ มี โี อกาสใหอ้ เิ ล็กตรอนหรือเกิดปฏิกริ ยิ า
ออกซิเดชัน แตท่ ้ังสองครงึ่ ปฏิกิริยามีคา่ EO ดังน้ี
1 S2O82-(aq) + e- SO42-(aq) EO = +2.01 V
2 H2O(l) EO = +1.23 V
1
2 O2(g) + 2H+(aq) + 2e-
เม่อื เขยี นสมการใหมเ่ ป็นปฏกิ ิริยาออกซิเดชัน คา่ ศักยไ์ ฟฟ้าของครง่ึ เซลล์จะมเี ครื่องหมายตรงขา้ มกับ E0
ของสมการเดิมดังน้ี
SO42-(aq) 1 S2O82-(aq) + e- EO = -2.01 V
2
1
H2O(l) 2 O2(g) + 2H+(aq) + 2e- EO = -1.23 V
ศักยไ์ ฟฟ้าออกซิเดชันของ H2O มคี ่าสงู กวา่ SO42- แปลความหมายไดว้ ่า H2O ใหอ้ ิเลก็ ตรอนได้
ดกี ว่า SO42- ดงั นัน้ ท่แี อโนด H2O จงึ ให้อเิ ลก็ ตรอนเกดิ เป็น H+ กับแก๊สออกซเิ จน เพราะเมอ่ื ทดสอบ
แกส๊ ท่ีเกิดขน้ึ พบวา่ ช่วยใหไ้ ฟตดิ
ปฏกิ ริ ิยาทเี่ กิดข้นึ ในการแยกสารละลาย CuSO4 ดว้ ยกระแสไฟฟ้าสรุปได้ดงั น้ี
แคโทด : Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)
แอโนด : H2O(l) 1 O2(g) + 2H+(aq) + 2e-
2
1
ปฏกิ ริ ิยารวม : Cu2+(aq) + H2O(l) Cu(s) + 2 O2(g) + 2H+(aq)
เมือ่ หาศักย์ไฟฟา้ ของเซลล์อิเล็กโทรไลต์ ได้ผลดังนี้
EOเซลล์ = EOแคโทด – EOแอโนด
= +0.34 V – (+1.23 V)
= -0.89 V
การทศี่ ักย์ไฟฟ้าของเซลล์อเิ ล็กโทรไลตม์ ีค่าตดิ ลบแสดงว่าการเปลี่ยนแปลงนเ้ี กิดขนึ้ เองไม่ได้ ต้อง
ใหพ้ ลังงานเข้าไป คือ ตอ้ งใชก้ ระแสไฟฟ้ามากกวา่ 0.89 โวต์ จึงมีปฏกิ ิริยาเกิดขึน้
10
การแยกสารท่ีหลอมเหลวด้วยกระแสไฟฟ้า
รปู การแยก CuCl2 ท่ีหลอมเหลวด้วยกระแสไฟฟา้
เม่อื ให้ความรอ้ นกับสารไอออนกิ จนถึงจุดหลอมเหลว สารจะเกดิ การหลอมเหลว ทำให้ไอออน
บวกและไอออนลบท่ีเปน็ องค์ประกอบของสารเหลา่ น้ันมีอิสระในการเคลือ่ นท่ีและนำไฟฟ้าได้ เม่ือผา่ น
กระแสไฟฟ้าเข้าไปจะเกดิ ปฏิกริ ยิ ารดี กั ชันและออกซิเดชัน ตัวอย่าง การแยกสาร CuCl2 ทีห่ ลอมเหลว
ด้วยไฟฟ้าและปฏิกิริยาทีเ่ กดิ ขึน้ ได้ดังนี้
แคโทด แคลเซยี มไอออนเกดิ ปฏกิ ริ ยิ ารดี ักชนั ดังสมการ
Cu2+(l) + 2e- Cu(s)
แอโนด คลอไรด์ไอออนเกิดปฏกิ ริ ิยาออกซิเดชนั ดังสมการ
2Cl-(l) Cl2(g) + 2e-
ปฏิกริ ิยารวม
Cu2+(l) + 2Cl-(l) Cu(s) + Cl2(g)
11
ตาราง การเปรยี บเทยี บเซลลก์ ลั วานกิ และเซลล์อเิ ลก็ โทรไลต์
เซลลก์ ลั วานิก เซลล์อเิ ลก็ โทรไลต์
1. เป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีทเี่ ปล่ียนพลังงาน 1. เปน็ เซลล์ไฟฟา้ เคมีทีเ่ ปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็น
เคมใี ห้เปน็ พลงั งานไฟฟ้า พลงั งานเคมี
2. ขว้ั แอโนด เกดิ ปฏิกิริยาออกซิเดชัน 2. ขัว้ แอโนด เกดิ ปฏิกิรยิ าออกซิเดชัน
3. ข้ัวแคโทด เกิดปฏกิ ิรยิ ารดี ักชัน 3. ขว้ั แคโทด เกดิ ปฏิกิรยิ ารีดักชนั
4. ขว้ั ลบ เป็นขัว้ ทีอ่ ิเลก็ ตรอนไหลออก 4. ขัว้ ลบ เปน็ ข้ัวท่ตี ่อเขา้ กบั ขัว้ ลบของแหล่งกำเนิด
5. ขัว้ บวก เปน็ ขว้ั ทอ่ี ิเลก็ ตรอนไหลเข้า
6. ศักยไ์ ฟฟ้าของเซลล์เปน็ บวก ไฟฟ้า
7. ปฏิกริ ิยาเกดิ ข้ึนได้เอง 5. ขวั้ บวก เปน็ ขั้วทต่ี อ่ กบั ขวั้ บวกของแหลง่ กำเนิด
ไฟฟ้า
6. ศกั ย์ไฟฟ้าของเซลล์เป็นลบ
7. ปฏิกิรยิ าเคมเี กิดขึ้นได้ต้องใช้กระแสไฟฟ้า (ไฟฟ้า
กระแสตรง)
การชบุ โลหะด้วยไฟฟา้ และการทำโลหะให้บรสิ ุทธ์ิ
การชุบโลหะด้วยไฟฟา้
การชุบโลหะเป็นการทำให้โลหะมคี วามคงทนและสวยงาม โดยอาศัยหลักการของเซลล์
อิเลก็ โทรไลต์ ซ่ึงมหี ลักการดังนี้
1. โลหะทจี่ ะใช้ในการชุบ (โลหะท่ีจะใชเ้ คลือบบนชนิ้ งาน) ตอ้ งเปน็ ขว้ั แอโนดและตอ่ กบั ขวั้ บวก
ของแบตเตอรี่ และโลหะทีใ่ ช้นี้จะต้องบรสิ ทุ ธ์ิ
2. ของท่ีต้องการชบุ (ชนิ้ งาน) ตอ้ งเปน็ ขัว้ แคโทดและตอ่ กับขัว้ ลบของแบตเตอรี่ และก่อนนำไป
ชบุ ต้องทำความสะอาดก่อน
3. สารละลายอเิ ล็กโทรไลตท์ ่ีใช้จะมไี อออนของโลหะชนิดเดียวกบั โลหะที่จะใชช้ บุ หรือเป็นไอออน
ของโลหะชนิดเดยี วกับโลหะที่เป็นแอโนด และสารละลายต้องมีความเขม้ ข้นพอเหมาะ สารละลายอเิ ล็ก
โทรไลตน์ ีอ้ าจใสส่ ารประกอบไซยาไนด์ (CN- เช่น KCN NaCN) ลงไปดว้ ย ซึ่งจะใสล่ งไปในกรณีที่
ขว้ั แอโนดไม่บริสุทธิ์
4. ต้องใช้ไฟฟ้ากระแสตรงท่ีมคี ่าศักย์ไฟฟ้าเหมาะสมกับการชบุ แต่ละคร้ัง
5. ไม่ควรชุบนานเกินไป
การทำโลหะทองแดงให้บริสุทธ์ิ
โดยปกตโิ ลหะทองแดงท่ไี ด้จากการถลุง จะมีความบริสุทธิ์ไม่เกินร้อยละ 99 ท่ีเหลือเป็นส่งิ ท่เี จือ
ปนได้แก่ เหล็ก เงิน ทอง แพลทินัม และสังกะสี ซ่ึงทำให้ทองแดงมีการนำไฟฟ้าต่ำ หลักการของ
เซลลอ์ เิ ลก็ โทรไลต์สามารถทำให้ทองแดงมีความบริสทุ ธ์ิถึงร้อยละ 99.95
12
ใช้แทง่ ทองแดงทไี่ ม่บรสิ ุทธิ์เป็นแอโนด และแผน่ ทองแดงท่ีบรสิ ุทธเ์ิ ป็นแคโทดจุ่มในสารละลาย
ผสมของคอปเปอร์ (II) ซลั เฟต กบั กรดซัลฟิวริก เมื่อผ่านไฟฟา้ กระแสตรงทมี่ ีศักยไ์ ฟฟ้าเหมาะสมเขา้ ไป
ในเซลล์ ทองแดงจากแอโนดจะใหอ้ ิเล็กตรอนกลายเปน็ Cu2+ และละลายลงไปในสารละลาย Cu2+ จะ
ไปรบั อเิ ล็กตรอนทแ่ี คโทดกลายเป็นทองแดงบรสิ ทุ ธเิ์ กาะที่แผ่นแคโทดนนั้ สว่ นธาตุอื่น ๆ ทเ่ี จอื ปนอย่เู ชน่
เหล็ก สงั กะสี ซึ่งเสียอิเล็กตรอนงา่ ยกว่าจะถูกออกซิไดสเ์ ปน็ Fe2+ และ Zn2+ ปนอยใู่ นสารละลาย
สำหรับธาตุท่ีเสยี อเิ ลก็ ตรอนยาก เช่น เงนิ ทอง และแพลทนิ มั จะไม่เปน็ ไอออน จงึ ตกตะกอนท่ีกน้
ภาชนะ
รปู การทำโลหะทองแดงให้บริสทุ ธิ์
การผลติ โลหะอะลูมเิ นียม
อะลูมเิ นยี มเปน็ โลหะท่ีมปี ระโยชน์มากเน่ืองจากมีน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรง การผลิตโลหะ
อะลูมิเนยี มโดยการถลงุ สินแร่ดว้ ยความร้อนโดยตรง จะเสียค่าใช้จา่ ยสงู เนือ่ งจากสนิ แร่บอกไซต์ (Al2O3)
มีจดุ หลอมเหลวสงู กวา่ 2,000 องศาเซลเซียส แต่ถา้ ผสมสนิ แร่บอกไซต์กับสินแร่ไครโอไลต์ (Na3AlF4)
ของผสมนจี้ ะมีจุดหลอมเหลวตำ่ ลง และสารละลายนำไฟฟ้าได้
เม่อื ผา่ นกระแสไฟฟ้าลงในสารละลาย อะลมู ิเนยี มไอออนจะรับอเิ ลก็ ตรอนทแี่ คโทดเกิดเปน็ โลหะ
อะลมู เิ นียมเหลวทม่ี ีความหนาแนน่ สูงกว่า จงึ จมอยู่ก้นภาชนะ ส่วนออกไซด์ไอออนจะให้อเิ ลก็ ตรอนกบั
แอโนดเกดิ เป็นก๊าซออกซิเจน ปฏกิ ิริยาทเ่ี กดิ ขน้ึ เป็นดงั นี้
ที่แคโทด : 2Al3+(l) + 6e- 2Al(l)
ทีแ่ อโนด : 3O2-(l) O2(g) + 6e-
ปฏิกริ ยิ ารวม 2Al3+(l) + 3O2-(l) 2Al(l) + O2(g)
แตก่ ารผลติ โลหะอะลมู ิเนียมด้วยวิธีน้ีมคี า่ ใช่จา่ ยสงู ดงั นน้ั จึงนยิ มนำโลหะอะลูมเิ นยี มท่ีใช้แล้วกลบั มาใช้
ใหม่มากกวา่ ท่ีจะใช้วิธถี ลุงจากสนิ แร่บอกไซต์
รูป การผลติ โลหะอะลูมเิ นยี ม
13
การผลิตโลหะแมกนีเซียม
โลหะแมกนีเซยี มมีนำ้ หนักเบา แข็งแรงทนทาน นำไปใช้ประโยชน์ เช่นทำโลหะผสมกับ
อะลูมเิ นยี ม ใชท้ ำปีกเครื่องบิน ใชท้ ำไส้หลอดไฟแฟลชเพื่อใชใ้ นการถา่ ยรูป
แหล่งโลหะแมกนเี ซียมที่สำคัญ คือน้ำทะเล แมกนีเซียมในนำ้ ทะเลจะอยู่ในรูปของ Mg2+ เมอ่ื
นำนำ้ ทะเลมาทำให้เปน็ เบสจะไดต้ ะกอนของ Mg(OH)2 แลว้ นำมาทำปฏิกริ ยิ ากับกรดไฮโดรคลอรกิ และ
ทำใหแ้ หง้ จะได้ MgCl2 ทเี่ ป็นของแข็ง เมื่อให้ความร้อนจน MgCl2 หลอมเหลว แล้วผา่ นกระแสไฟฟา้ ลง
ไปจะได้โลหะแมกนเี ซียมเกาะที่แคโทดและก๊าซคลอรีนเกดิ ขน้ึ ทีแ่ อโนด ดังสมการ MgCl2(l)
Mg2+(l) + 2Cl-(l)
ท่แี คโทด : Mg2+(l) + 2e- Mg(l)
ที่แอโนด : 2Cl-(l) Cl2(g) + 2e-
ปฏกิ ริ ยิ ารวม MgCl2(l) Mg(l) + Cl2(g)
การผลติ โลหะโซเดยี ม
โลหะโซเดียมมีจุดหลอมเหลวและจดุ เดือดตำ่ มีความว่องไวในการเกิดปฏิกริ ิยาสงู มาก ในปัจจุบัน
มีการใช้โลหะโซเดยี มกันอย่างกวา้ งขวาง กลา่ วคือ ใชเ้ ป็นสารหลอ่ เยน็ ในเครื่องปฏกิ รณ์ปรมาณแู ละ
เครอื่ งยนตบ์ างชนิดท่มี ีอุณหภูมสิ งู กว่าจดุ เดอื ดของนำ้ มาก ใช้ไอโซเดยี มบรรจุในหลอดไฟเพื่อทำหลอดไฟสี
เหลืองท่ีมีความสวา่ งมากกว่าหลอดไฟธรรมดาถึง 10 เทา่
การผลติ โลหะโซเดียม ทำได้โดยผ่านกระแสไฟฟ้าลงไปในเกลอื แกงบริสทุ ธ์ทิ ีห่ ลอมเหลวปฏกิ ริ ยิ า
ทเี่ กิดข้ึนเปน็ ดงั น้ี
2NaCl(l) 2Na+(l) + 2Cl-(l)
ท่ีแคโทด : Na+(l) + 2e- 2Na(l)
ที่แอโนด : 2Cl-(l) Cl2(g) + 2e-
ปฏิกริ ิยารวม 2NaCl(l) 2Na(l) + Cl2(g)
กา๊ ซคลอรีนที่เกิดขน้ึ นอกจากนำไปใช้ประโยชนโ์ ดยตรงแล้วยงั นำไปใช้เปน็ สารต้ังต้น เพ่อื ผลติ
พลาสติกพีวซี ี และสารพอลเิ มอร์อืน่ ๆ
กิจกรรมการทดลองเคมียอ่ สว่ น 14
เร่ือง การแยกสารละลายดว้ ยกระแสไฟฟ้า
ใช้เวลา 60 นาที
คำช้ีแจง ใหน้ ักเรียนแต่ละกลมุ่ ปฏบิ ัติดังน้ี
1. อ่านจุดประสงค์การทดลองและบทปฏิบตั กิ ารใหเ้ ข้าใจ
2. ลงมือทำกิจกรรมการทดลอง บันทึกผลและสรุปผลการทดลอง
จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้
1. เพ่ือศึกษาการแยกสารละลาย CuSO4 และ KI ด้วยกระแสไฟฟ้า
2. บอกปฏกิ ริ ยิ าที่เกิดขน้ึ และผลิตภัณฑ์ที่ขั้วแคโทดและแอโนด
วัสดุและอปุ กรณ์
1. ผังปฏบิ ตั กิ าร 1 แผน่
2. เข็มหมดุ 2 อนั
3. สายไฟสีแดงและสีดำ อย่างละ 1 เส้น
4. ถา่ นไฟฉาย 9 โวลต์ 1 กอ้ น
สารเคมี
1. สารละลาย CuSO4
2. สารละลาย KI
กรอบความปลอดภยั
1. หา้ มสัมผสั สารเคมโี ดยตรง ให้สวมถุงมอื ขณะทำการทดลอง
2. เมือ่ รูส้ กึ ระคายเคืองและเสร็จสิน้ การทดลอง ให้รีบล้างมอื ทนั ที
อภิปรายก่อนการทดลอง
1. ใหส้ ังเกตลกั ษณะเร่มิ ตน้ ของสารละลายก่อนการทดลอง
2. การตอ่ วงจรทถ่ี ูกตอ้ งของการทดลอง
15
วธิ กี ารทดลอง
1. หยดสารละลาย CuSO4 จำนวน 5 หยด ลงในผงั ปฏิบตั ิการ
2. นำปลายสายไฟสีแดงและสดี ำดา้ นหนง่ึ หนบี ไว้กับเข็มหมุด ส่วนปลายสายไฟสแี ดงและสดี ำ
อีกดา้ นหนึ่งนำไปต่อกับถ่านไฟฉาย 9 โวลต์ โดยปลายสายไฟสแี ดงตอ่ เข้ากับขั้วบวก และปลายสายไฟสดี ำ
ต่อเข้ากับข้วั ลบของถ่านไฟฉาย
3. นำเข็มหมุดทต่ี ่อกับสายไฟสแี ดงและสดี ำไปจุ่มลงในสารละลาย CuSO4 ในผังปฏิบตั ิการ สงั เกต
และบนั ทึกผลการทดลอง
4. เปลย่ี นสารละลายเปน็ สารละลาย KI และหยดสารละลายฟีนอล์ฟทาลีน 2-3 หยด ลงใน
สารละลาย KI และทำการทดลอง ขอ้ 2 – 3 ซ้ำอีกคร้งั หลังจากน้นั สังเกต และบันทึกผลการทดลอง
ภาพประกอบการทดลอง
หยดสารละลาย CuSO4
-+
ผงั ปฏบิ ตั กิ าร
ภาพ วิธีการทดลองแยกสารละลาย CuSO4 ดว้ ยกระแสไฟฟ้า
วิธีทำความสะอาดและเก็บชุดการทดลอง
1. สำรวจปลายเข็มหมดุ ถา้ ชนิ้ ไหนไมเ่ กดิ การเปล่ียนแปลงให้ทำความสะอาดดว้ ยน้ำเล็กนอ้ ยและเช็ด
ให้แห้ง นำเกบ็ ตามเดิม
2. ทำความสะอาดผงั ปฏบิ ตั ิการ ใชก้ ระดาษชำระสารละลายและผังปฏบิ ัติการท้ังหมด แลว้ หยดน้ำ
ปริมาณเลก็ น้อยบนผงั ปฏบิ ัติการ แลว้ เชด็ ดว้ ยกระดาษชำระอีกครงั้ หนง่ึ ทำซำ้ จนสะอาด
3. เก็บอุปกรณเ์ ขา้ กล่องใหเ้ รียบร้อย
16
ผงั ปฏิบตั กิ าร การทดลองเคมยี อ่ ส่วน เร่อื ง การแยกสารละลายดว้ ยกระแสไฟฟ้า
หยดสารละลาย CuSO4
-+
ผงั ปฏิบัตกิ าร
หยดสารละลาย KI
-+
ผังปฏิบัติการ
เรามาเร่มิ ทำกิจกรรม
กนั เลย
17
แบบรายงานการทดลองเคมียอ่ ส่วน
เร่อื ง การแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟา้
ใชเ้ วลา 60 นาที
การทดลองเคมีย่อสว่ น เรอ่ื ง การแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟา้
ชอ่ื ผู้ทำการทดลอง................................................................................ช้นั .................เลขที่..................
ชอ่ื ผู้รว่ มทำการทดลอง..........................................................................ช้นั .................เลขท่.ี .................
..........................................................................ช้นั .................เลขที่..................
ครผู ู้ควบคมุ .........................................................................วนั ที่ทำการทดลอง......................................
จุดประสงคก์ ารเรียนรู้
................................................................................................................................................................ ..
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
ภาพแสดงขั้นตอนการทดลอง (วาดรูปหรือภาพถา่ ย)
18
บันทึกผลการทดลอง การเปล่ยี นแปลงที่สังเกตได้
สารละลาย ขวั้ แอโนด ข้ัวแคโทด
คอปเปอร์ (II) ซัลเฟต (CuSO4)
โพแทสเซยี มไอโอไดด์ (KI)
อภิปรายผลการทดลอง
............................................................................................................................................................. ............
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
............................................................................ .................................................................................... .........
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................ .........
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
สรุปผลการทดลอง
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................ .........
.........................................................................................................................................................................
19
คำถามท้ายการทดลอง
1. เมือ่ ผ่านกระแสไฟฟา้ เขา้ ไปในสารละลาย CuSO4 มปี ฏิกริ ิยาใดเกิดข้ึนท่ีขั้วแคโทดและแอโนด
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
................................................................................................................................ .........................................
2. เมื่อผา่ นกระแสไฟฟา้ เขา้ ไปในสารละลาย KI มีปฏกิ ิริยาใดเกิดขึ้นทข่ี ้ัวแคโทดและแอโนด
.........................................................................................................................................................................
..................................................................... ........................................................................................... .........
.........................................................................................................................................................................
แบบทดสอบหลงั เรียน 20
ชุดการทดลองเคมยี ่อส่วน เรื่อง การแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้า
คำชีแ้ จง ให้นกั เรยี นเลอื กคำตอบท่ถี ูกต้องที่สดุ เพียงข้อเดยี ว โดยทำเครือ่ งหมาย ตรงกับคำตอบ
ที่ถูกตอ้ งลงในกระดาษคำตอบ
1. กระบวนการอเิ ล็กโทรไลซิส คืออะไร?
ก. กระบวนการทผ่ี ่านกระแสไฟฟ้าจากภายในออกไปในสารละลายอิเล็กโทรไลต์
ข. กระบวนการผ่านเซลล์ไฟฟา้ เคมีไปยงั สารละลายอิเล็กโทรไลต์
ค. กระบวนการผ่านกระแสไฟฟา้ จากภายนอกเข้าไปในสารละลายอเิ ล็กโทรไลต์
ง. กระบวนการเดนิ ทางจากแสงไปยังแผ่นโซลาร์เซลล์
2. เซลล์อิเล็กโทรไลต์คืออะไร?
ก. เซลลไ์ ฟฟา้ เคมีทเ่ี ปลี่ยนพลังงานไฟฟา้ เปน็ พลังงานเคมี
ข. เซลล์ไฟฟา้ ท่เี ปลย่ี นพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟา้
ค. เซลล์ไฟฟา้ เคมีท่ีเปลีย่ นจากพลังงานไฟฟา้ เปน็ พลงั งานบางอย่าง
ง. เซลล์ไฟฟ้าเคมีท่ีเปลย่ี นจากพลงั งานไฟฟา้ เป็นพลังงานแสงอาทิตย์
3. ขว้ั แคโทดเป็นข้วั ท่ีเกดิ ปฏกิ ิริยาใดและเปน็ ข้วั ใด
ก. เกิดปฏิกริ ยิ าออกซเิ ดชัน เปน็ ขัว้ บวก
ข. เกิดปฏิกิริยารดี ักชนั เปน็ ขัว้ บวก
ค. เกดิ ปฏกิ ริ ิยาออกซิเดชัน เป็นขวั้ ลบ
ง. เกดิ ปฏกิ ิริยารีดกั ชนั เป็นขั้วลบ
4. ข้วั แอโนดเป็นข้วั ทเ่ี กิดปฏิกริ ิยาใดและเป็นข้ัวใด
ก. เกิดปฏิกิริยาออกซเิ ดชนั เปน็ ขวั้ บวก
ข. เกดิ ปฏิกริ ิยารีดักชัน เปน็ ขวั้ บวก
ค. เกิดปฏกิ ริ ยิ าออกซิเดชนั เปน็ ขว้ั ลบ
ง. เกิดปฏิกิรยิ ารดี กั ชัน เป็นขั้วลบ
5. การทดลองแยกสารละลายโซเดียมคลอไรด์ดว้ ยกระแสไฟฟ้า ข้อใดไม่ถูกต้อง
ก. แท่งคารบ์ อนเป็นข้วั บวก
ข. ปรอทเป็นขวั้ ลบ
ค. ได้แกส๊ คลอรนี ทขี่ ั้วลบ
ง. สารละลาย NaCl ที่ใช้ควรเปน็ สารละลายอ่มิ ตวั
6. การแยกสารละลาย CuSO4 ดว้ ยกระแสไฟฟา้ ขอ้ ใดไม่ถูกตอ้ ง
ก. เกดิ ปฏิกริ ิยารดี กั ชันไดโ้ ลหะ Cu ทขี่ วั้ แคโทด
ข. ท่แี อโนดเกิดก๊าซออกซเิ จน
ค. เกิดก๊าซไฮโดรเจนที่แอโนด
ง. สารละลาย CuSO4 เปน็ อเิ ล็กโตรไลต์
21
7. ในการแยกสารละลาย Na2SO4ด้วยกระแสไฟฟา้ ข้อความใดทีไ่ ม่ถกู ต้อง
ก. Na+ ถกู รีดวิ ซ์เป็น Na ท่แี คโทด
ข. นำ้ ถูกรีดิวซเ์ ป็นแก๊ส H2 ท่แี คโทด
ค. น้ำถกู ออกซิไดส์เปน็ O2 และ H+ ท่แี อโนด
ง. สารละลาย Na2SO4 เข้มข้นขึน้ เมื่อเวลาผา่ นไป
8. การแยกสารละลายอเิ ลก็ โทรไลต์ดว้ ยกระแสไฟฟ้าข้อความทีเ่ กีย่ วข้องกับความเข้มขน้ ตอ่ ไปน้ี
ขอ้ ใดถูกตอ้ ง
ก. ความเขม้ ขน้ ของสารละลายอเิ ลก็ โทรไลต์คงท่ี
ข. ความเขม้ ขน้ ของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ลดลง
ค. ความเขม้ ขน้ ของสารละลายอเิ ล็กโทรไลตเ์ พิ่มขนึ้
ง. ความเขม้ ข้นของสารละลายอิเล็กโทรไลต์อาจเพ่มิ ข้ึนหรือลดลงก็ได้ขึ้นกับ ชนดิ
ของอเิ ล็กโทรไลต์
9. การทดลองแยกสารละลายคอปเปอร์ (II) ซลั เฟต ดว้ ยกระแสไฟฟ้าต่อไปนี้ข้อใดผดิ
ก. ได้ทองแดงที่แคโทด
ข. ได้แกส๊ ออกซเิ จนขึ้นด้วย
ค. น้ำถูกออกซิไดซ์
ง. ขัว้ ไฟฟา้ ทีต่ อ่ กับข้วั ลบของแบตเตอรีคือ แอโนด
10. ในการแยกสารละลาย KI ด้วยไฟฟ้า พบวา่ หลงั การทดลองของสารละลายทไี่ ด้สามารถ
เปล่ียนสฟี นี อลฟ์ทาลนี ใหเ้ ปน็ สชี มพูได้ ก๊าซทเ่ี กิดขนึ้ ท่ีขั้วลบมสี มบตั ิอย่างไร
ก. มสี ีเขียว
ข. ติดไฟได้
ค. มสี ีน้ำตาล
ง. ชว่ ยให้ไฟติด
เปน็ ยังไงบา้ งเด็ก ๆ
ไม่ยากเลยใช่ม๊ัยจ๊ะ
22
กระดาษคำตอบแบบทดสอบหลังเรียน
ชอื่ -สกุล...................................................................................ช้ัน..................เลขที.่ ...............
คำชแ้ี จง ใหน้ กั เรียนเลอื กคำตอบในแบบทดสอบ แลว้ ทำเครือ่ งหมาย ลงใน ตรงกบั คำตอบ
ทถี่ กู ต้องทีส่ ุดเพียงข้อเดยี ว
ขอ้ ก ข ค ง
1 คะแนนเต็ม 10
2 คะแนนทีไ่ ด้
3
4 ผลการประเมิน
5 ดีมาก
ดี
6 พอใช้
7 ปรบั ปรุง
8 ลงช่ือ.........................................ผปู้ ระเมิน
9 (......................................)
10 วันท่ี...........เดอื น......................พ.ศ...........
เกณฑก์ ารประเมิน
คะแนนระหว่าง 9-10 อยู่ในเกณฑ์ ดมี าก
คะแนนระหว่าง 7-8 อยู่ในเกณฑ์ ดี
คะแนนระหว่าง 5-6 อยู่ในเกณฑ์ พอใช้
คะแนนระหว่าง 0-4 อยู่ในเกณฑ์ ปรบั ปรงุ
23
เฉลยแบบทดสอบหลงั เรียน
คำชีแ้ จง ใหน้ ักเรียนตรวจคำตอบของการทดสอบก่อนเรยี นจากการเฉลยดังน้ี
ขอ้ ก ข ค ง
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
การทดสอบหลังเรยี นเปน็ การวดั ผลสมั ฤทธวิ์ า่
เมื่อศึกษาแลว้ นักเรยี นมคี วามรู้ความเขา้ ใจในเนื้อหา
เพียงใด *ถา้ ไดค้ ะแนนน้อยกวา่ 5 ไมต่ ้องเสยี ใจ ขอให้
กลับไปศึกษาเน้อื หาอกี คร้งั *ถ้าได้คะแนน 5-7 แสดงวา่
นักเรียนผ่านเกณฑใ์ ห้ศกึ ษาเนอื้ หาถดั ไป * ถา้ ได้ต้งั แต่ 8
ข้นึ ไป แสดงวา่ นกั เรียนผ่านเกณฑ์ และอยใู่ นระดบั ดเี ยย่ี ม
และให้รักษามาตรฐานดีเยย่ี มน้ไี วต้ อ่ ไป....นะคะ
บรรณานกุ รม 24
สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี, สถาบัน กระทรวงศกึ ษาธกิ าร. (2558). การจัดสาระการ
เรยี นรูก้ ลมุ่ วิทยาศาสตร์ หลักสตู รการศึกษาขั้นพน้ื ฐาน. กรงุ เทพฯ : สถาบนั ส่งเสรมิ การ
สอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี.
. (2558). คมู่ อื ครู รายวชิ าเพิ่มเติม เคมี เล่ม 4 ชั้นมัธยมศกึ ษาปที ่ี 4-6 กลมุ่ สาระการ
เรียนร้วู ทิ ยาศาสตร์ ตามหลักสตู รแกนกลางการศึกษาขั้นพ้ืนฐาน พุทธศักราช 2551.
กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์คุรสุ ภาลาดพรา้ ว.
. (2558). หนงั สือเรียนรายวิชาเพิม่ เตมิ เคมี เลม่ 4 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6 กลุ่มสาระการ
เรยี นร้วู ิทยาศาสตร์ ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาข้นั พื้นฐาน พทุ ธศกั ราช 2551.
กรุงเทพฯ: โรงพมิ พ์ครุ ุสภาลาดพรา้ ว.
25
ภาคผนวก
26
แนวคำตอบ แบบรายงานการทดลองเคมยี ่อส่วน
เรอ่ื ง การแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้า
ใช้เวลา 60 นาที
การทดลองเคมีย่อสว่ น เรอ่ื ง การแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้า
ชื่อผู้ทำการทดลอง................................................................................ชน้ั .................เลขท.ี่ .................
ช่ือผู้ร่วมทำการทดลอง..........................................................................ชั้น.................เลขท่.ี .................
..........................................................................ชนั้ .................เลขท.่ี .................
ครผู คู้ วบคมุ .........................................................................วันท่ีทำการทดลอง......................................
จดุ ประสงค์การเรยี นรู้
1. เพ่อื ศึกษาการแยกสารละลาย CuSO4 และ KI ด้วยกระแสไฟฟา้
2. บอกปฏกิ ิริยาทเ่ี กิดขึ้นและผลิตภัณฑท์ ี่ข้วั แคโทดและแอโนด
ภาพแสดงขน้ั ตอนการทดลอง (วาดรปู หรอื ภาพถา่ ย)
หยดสารละลาย CuSO4
-+
ผังปฏิบตั ิการ
27
บนั ทกึ ผลการทดลอง
สารละลาย การเปล่ยี นแปลงที่สังเกตได้
คอปเปอร์ (II) ซัลเฟต (CuSO4)
ขวั้ แอโนด ขั้วแคโทด
มีฟองแกส๊ เกดิ ขนึ้ มสี ารสีนำ้ ตาลแดงเกาะอยทู่ ่ี
ปลายเขม็ หมดุ
โพแทสเซยี มไอโอไดด์ (KI) สารละลายเปลยี่ นเป็นสีนำ้ ตาล มีฟองแก๊สเกิดขนึ้ และ
สารละลายเปลย่ี นเปน็ สีชมพู
อภปิ รายผลการทดลอง
• เมือ่ ผา่ นกระแสไฟฟา้ เข้าไปในสารละลาย CuSO4 ซึ่งในสารละลายประกอบดว้ ย Cu2+(aq) , SO42-
(aq) และ H2O(l) การเปลี่ยนแปลงทเี่ กิดขน้ึ เป็นดงั น้ี
- ที่แคโทด Cu2+(aq) รบั อิเล็กตรอนไดด้ กี ว่า H2O(l) จงึ เกดิ ทองแดงเกาะอยู่ท่ขี ัว้
- ทแ่ี อโนด น้ำใหอ้ เิ ล็กตรอนไดด้ ีกว่า SO42-(aq) เกิดแก๊สออกซเิ จนทชี่ ว่ ยใหไ้ ฟติด
• เม่ือผ่านกระแสไฟฟา้ เข้าไปในสารละลาย KI ซึ่งในสารละลายประกอบด้วย K+(aq) , I-(aq) และ
H2O(l) การเปล่ียนแปลงทเี่ กิดขึน้ เปน็ ดงั นี้
- ที่แคโทด นำ้ รบั อิเล็กตรอนได้ดกี ว่า K+(aq) เกดิ แกส๊ ไฮโดรเจนทช่ี ว่ ยให้ไฟติด
และ OH-(aq) สารละลายจงึ มสี มบัตเิ ป็นเบส
- ทีแ่ อโนด I-(aq) เสยี อิเลก็ ตรอนได้ I2(s) และ I2(s) ละลายในสารละลาย KI ได้
สารละลายสีน้ำตาล
• ปฏิกิริยาของการแยกสารละลาย CuSO4 และ KI ด้วยกระแสไฟฟ้ามีค่า EO ของเซลล์เป็นลบ
แสดงว่าการเปล่ียนแปลงนี้เกิดขึ้นเองไม่ได้ ต้องใช้พลังงานจากภายนอก ซ่ึงในที่น้ีก็คือ แบตเตอรี่
สำหรับการแยกสารละลาย CuSO4 ด้วยกระแสไฟฟ้าจะต้องผ่านกระแสไฟฟา้ ทมี่ ีศักย์ไฟฟ้าไม่น้อย
กว่า 0.89 โวลต์ ส่วนการแยกสารละลาย KI จะต้องผ่านกระแสไฟฟ้าท่ีมีศักย์ไฟฟ้าไม่น้อยกว่า
1.37 โวลต์
สรปุ ผลการทดลอง
28
การแยกสารละลาย CuSO4 ด้วยกระแสไฟฟ้าทำให้เกิดทองแดงเกาะอยู่ที่ข้ัวแคโทด เกิดแก๊ส
ออกซิเจนทขี่ ว้ั แอโนด โดยมีปฏิกิรยิ ารดี อกซ์ ดังสมการเคมี
Cu2+(aq) + H2O(l) Cu(s) + 1 O2(g) + 2H+(aq)
2
ซ่ึงมีคา่ ศักย์ไฟฟา้ ของเซลล์เทา่ กบั -0.89 โวลต์
การแยกสารละลาย KI ด้วยกระแสไฟฟ้าทำให้เกิดแก๊สไฮโดรเจนและไฮดรอกไซด์ไอออนที่ขั้ว
แคโทด เกิดไอโอดีนทข่ี ว้ั แอโนด โดยมีปฏิกริ ิยารดี อกซ์ ดงั สมการเคมี
2H2O(l) + 2I-(aq) I2(s) + H2(g) + 2OH-(aq)
ซึ่งมคี ่าศักยไ์ ฟฟา้ ของเซลล์เทา่ กับ -1.37 โวลต์
คำถามท้ายการทดลอง
1. เมอ่ื ผา่ นกระแสไฟฟ้าเขา้ ไปในสารละลาย CuSO4 มปี ฏิกริ ิยาใดเกดิ ขึน้ ทขี่ ั้วแคโทดและแอโนด
ปฏิกริ ิยาที่เกดิ ขึ้นในการแยกสารละลาย CuSO4 ดว้ ยกระแสไฟฟา้ ดงั น้ี
แคโทด : Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)
แอโนด : H2O(l) 1 O2(g) + 2H+(aq) + 2e-
2
1
ปฏิกิรยิ ารวม : Cu2+(aq) + H2O(l) Cu(s) + 2 O2(g) + 2H+(aq)
2. เม่ือผ่านกระแสไฟฟ้าเขา้ ไปในสารละลาย KI มปี ฏกิ ริ ิยาใดเกดิ ข้ึนท่ีขว้ั แคโทดและแอโนด
ปฏกิ ริ ยิ าท่ีเกิดขึน้ ในการแยกสารละลาย KI ด้วยกระแสไฟฟ้า ดงั น้ี
แคโทด : 2H2O(l) + 2e- H2(g) + 2OH-(aq)
แอโนด : 2I-(aq) I2(s) + 2e-
ปฏกิ ิริยารวม : 2H2O(l) + 2I-(aq) I2(s) + H2(g) + 2OH-(aq)
29