10_ไฟฟ้าเคมี สรุป

MDCU Teaching Camp 2020

ไฟฟ้าเคมี

เลขออกซเิ ดชนั (Oxidation number)

เลขออกซิเดชนั คือ ค่าประจุไฟฟา้ ของแต่ละอะตอมในโมเลกุล (ถ้าถอื วา่ การถ่ายโอนอิเล็กตรอนเกดิ ขึน้
อยา่ งสมบูรณ์ในโมเลกุล)

note : - ในสารประกอบไอออนิก อะตอมมกี ารให้และรบั อิเล็กตรอนแล้วกลายเปน็ ไอออนบวกและไอออนลบ
ดังนน้ั เลขออกซิเดชนั จงึ ตรงกับคา่ ประจไุ ฟฟา้ ที่แท้จรงิ ซง่ึ มคี า่ เท่ากับประจไุ ฟฟ้าของไอออนน้ันๆ

ยกตวั อย่างเชน่ CaCl2 เป็นสารประกอบไอออนกิ แคลเซียมไอออน (Ca2+) มีประจไุ ฟฟา้ 2+ Ca จึงมี
เลขออกซิเดชนั เป็น +2 ส่วนคลอไรด์ไอออน (Cl-) มีประจุไฟฟ้า 1- Cl จึงมเี ลขออกซิเดชนั เป็น -1

- ในสารประกอบโคเวเลนต์ อะตอมของธาตุใชอ้ ิเลก็ ตรอนร่วมกนั ไมไ่ ด้มีการใหแ้ ละรบั อิเล็กตรอน
เหมือนกบั ในสารประกอบไอออนิก ดังน้ันในกรณนี ้ีเลขออกซเิ ดชนั เปน็ เพียงประจสุ มมติ

เกณฑ์การกาหนดเลขออกซเิ ดชนั ของธาตุ มดี งั น้ี
1. เลขออกซิเดชนั ของสารประกอบใดๆกต็ าม รวมกนั จะมคี า่ เท่ากบั 0
2. ไอออนใดๆกต็ าม เลขออกซเิ ดชันรวมกันจะเท่ากับ ไอออนทป่ี รากฏอยู่
3. เลขออกซิชนั จะมคี ่าเปน็ จานวนเต็มบวก จานวนเต็มลบ หรือเปน็ เศษสว่ นกไ็ ด้
4. ในสารประกอบ ธาตหุ มู่ 1, 2, 3 มเี ลขออกซเิ ดชนั เปน็ +1, +2, +3 ตามลาดบั
5. F มเี ลขออกซเิ ดชน่ั เป็น -1 เสมอ (ยกเว้น F2 เลขออกซิเดชนั ก็จะเป็น 0)
6. ธาตุทรานซชิ ันบางชนดิ มีเลขออกซิเดชันได้เพยี งคา่ เดยี ว ได้แก่ Ag+, Zn2+, Sc3+
7. ไอออนชนิดเดยี วกนั จะมีคา่ ประจเุ ท่ากัน เชน่ SO42-, SO32-, PO43-, PO32-, NO3-, NO2-, ClO-, ClO2-,
ClO3-, ClO4-, CN-, SCN-, CrO42-, Cr2O72- (ถ้าจาประจไุ ดจ้ ะดมี าก)
8. H มคี า่ เป็น +1 ถา้ เปน็ พนั ธะโคเวเลนต์ และมคี า่ เปน็ -1 ถ้าเปน็ พันธะไอออนิก
9. สารประกอบใดๆ ธาตทุ ีม่ ีคา่ EN สงู กว่าจะแสดงเป็นประจุลบ (EN: F > O > Cl > N > Br > S > C > H)
และถา้ ธาตนุ ัน้ อยู่หมู่ 5 จะมีเลขออกซิเดชนั เปน็ -3 ถา้ อยหู่ มู่ 6 จะมเี ลขออกซเิ ดชันเปน็ -2 และ ถ้าอยูห่ มู่ 7
จะมเี ลขออกซเิ ดชนั เป็น -1 (ทาให้โดยสว่ นมาก O มักมเี ลขออกซเิ ดชันเปน็ -2 เพราะ EN สงู มาก แพแ้ ค่ F)
10. ธาตุอสิ ระทุกตัวมีเลขออกซเิ ดชนั เทา่ กบั 0 เชน่ O2, Cl2, Cu, S8

เอกสารฉบบั นจี้ ัดทาขึน้ เพื่อเป็นวทิ ยาทานและประโยชนท์ างการศกึ ษาเทา่ นน้ั หา้ มคดั ลอกหรือนาไปใชใ้ นเชิงพาณชิ ย์

MDCU Teaching Camp 2020
ตัวอยา่ ง NO2
(จากข้อ 9.) ค่า EN ของ O มากกวา่ N จึงให้ O เปน็ ประจุลบ O อยูห่ มู่ 6 จึงมเี ลขออกซิเดชนั เปน็ -2
(จากขอ้ 1.) เลขออกซเิ ดชนั ของสารประกอบจะต้องรวมกนั = 0 O 2 ตัว เลขออกซิเดชันรวมกนั เป็น -4
ดงั นั้น N จงึ มีเลขออกซิเดชันเป็น +4

ตัวอยา่ ง Na4Fe(CN)6
(จากขอ้ 4.) Na อยู่หมู่ 1 เลขออกซเิ ดชันเป็น +1
(จากข้อ 7.) CN- ประจเุ ปน็ -1

(จากขอ้ 9.) ค่า EN ของ N มากกว่า C จงึ ให้ N เปน็ ประจุลบ N อยู่หมู่ 5 จึงมเี ลขออกซิเดชนั เป็น -3
(จากขอ้ 2.) เลขออกซิเดชันของ C รวมกับ N ตอ้ งได้ -1 ดังนนั้ เลขออกซิเดชันของ C คอื +2
(จากขอ้ 1.) เลขออกซเิ ดชนั 4 Na + Fe + 6 CN = 0

4(1) + Fe + 6(-1) = 0
ดงั นน้ั เลขออกซเิ ดชันของ Fe คอื +2
แตโ่ ดยทวั่ ไปโจทยม์ กั จะถามแคเ่ ลขออกซิเดชนั ของธาตทุ รานซิชนั ก็คือ Fe จึงไม่มคี วามจาเปน็ ตอ้ งหาเลข
ออกซิเดชนั ของ C และ N วธิ ที าจะเหลอื เพยี งแค่
Na อยูห่ มู่ 1 เลขออกซิเดชนั เปน็ +1
CN- ประจุเป็น -1
เลขออกซเิ ดชนั 4 Na + Fe + 6 CN = 0
4(1) + Fe + 6(-1) = 0
ดงั นนั้ เลขออกซิเดชันของ Fe คือ +2

เอกสารฉบบั นีจ้ ัดทาขนึ้ เพ่ือเป็นวทิ ยาทานและประโยชนท์ างการศกึ ษาเท่าน้ัน ห้ามคดั ลอกหรือนาไปใชใ้ นเชงิ พาณิชย์

•• - MDCU Teaching Camp 2020

ปฏกิ ิริยารีดอกซ์

ไฟฟ้าเคมี เปน็ การศึกษาเกย่ี วกับปฏกิ ริ ยิ าเคมีที่เกยี่ วกับกระแสไฟฟ้า หากใชก้ ารถ่ายโอนอเิ ลก็ ตรอน
เปน็ เกณฑ์ จะสามารถแบง่ ปฏกิ ริ ิยาเคมไี ดเ้ ป็น 2 ประเภท ได้แก่

1. ปฏิกิริยานอนรดี อกซ์ (Non-Redox Reaction) คอื ปฏกิ ริ ยิ าทไ่ี ม่มกี ารถา่ ยโอนอเิ ล็กตรอน
หรอื ไม่มีการเปลย่ี นแปลงเลขออกซเิ ดชันของธาตใุ นสารประกอบ เช่น
NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H2O (l)

2. ปฏิกิริยารีดอกซ์ (Redox Reaction หรอื Oxidation-Reduction Reaction) คือ ปฏกิ ิริยา
ท่ีมีการรบั และจ่ายอิเลก็ ตรอน หรือ มีการเปลย่ี นแปลงเลขออกซเิ ดชนั ของธาตุในสารประกอบ
โดยปฏกิ ิรยิ ารีดอกซ์ประกอบไปด้วย ปฏกิ ิรยิ าย่อย (Half-reaction) 2 ปฏิกิริยาควบคู่กนั คือ
ปฏกิ ิรยิ าออกซเิ ดชัน (Oxidation reaction) และ ปฏิกิริยารดี กั ชนั (Reduction reaction)

เ มปฏกิ ิรยิ ายอ่ ย หรือ ครึง่ ปฏิกริ ยิ า (Half-reaction)0× → ออก → → แอ→ ว

ปฏิกิรยิ าออกซิเดชนั (Oxidation reaction) เป็นปฏกิ ิรยิ าที่มกี ารใหอ้ เิ ล็กตรอน ซ่งึ สารทใี่ ห้

อเิ ล็กตรอนจะมเี ลขออกซเิ ดชนั เพมิ่ ข้นึ เรยี กว่า เกดิ ออกซิเดชนั หรอื ถกู ออกซไิ ดซ์ เชน่

เ ม0× Zn (s) → Zn2+(aq) + 2e- ----(1)

Zn (s) มเี ลขออกซิเดชนั = 0 ถกู เปล่ยี นเปน็ Zn2+ (aq) ท่ีมีเลขออกซเิ ดชัน = 2

แสดงวา่ Zn สญู เสยี อิเล็กตรอน ทาให้ Zn มีเลขออกซิเดชันเพมิ่ ข้ึน
ใดคอื Zn ถกู ออกซไิ ดซ์ หรือ Zn เป็นตวั รีดวิ ซ์
บRe → → ลด → แก →ออก

ปฏิกิรยิ ารดี ักชัน (Reduction reaction) เปน็ ปฏกิ ริ ิยาทมี่ กี ารรับอิเล็กตรอน ซ่ึงสารท่ีรบั

อิเล็กตรอนจะมีเลขออกซเิ ดชันลดลง เรยี กว่า เกดิ รดี ักชนั หรอื ถกู รีดิวซ์ เชน่
Re Cuo2+(aq) + 2e- →ลCuด(s) ----(2)

Cu2+ (aq) มเี ลขออกซเิ ดชัน = 2 ถูกเปลี่ยนเปน็ Cu (s) ทมี่ ีเลขออกซิเดชัน = 0

แสดงวา่ Cu ได้รับอเิ ล็กตรอน ทาให้ Cu มเี ลขออกซิเดชนั ลดลง

คือ Cu ถูกรดี วิ ซ์ หรอื Cu เป็นตัวออกซิไดซ์ อ Re +0✗ = Redox

เม่อื รวมปฏิกิรยิ า (1) และ (2) จะไดป้ ฏิกริ ิยาทเ่ี รยี กวา่ ปฏิกิริยารีดอกซ์
บวก น

(1) + (2); Zn (s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu (s) ----(3)

นัน่ คอื Zn รีดิวซ์ Cu2+ ให้เป็น Cu และ Cu2+ ออกซิไดซ์ Zn ใหเ้ ปน็ Zn2+

เอกสารฉบบั น้ีจดั ทาขน้ึ เพ่ือเปน็ วทิ ยาทานและประโยชน์ทางการศกึ ษาเทา่ นนั้ หา้ มคัดลอกหรอื นาไปใช้ในเชิงพาณิชย์

ักำนืค์ซัยัร่ิพิดีร่ิพ

MDCU Teaching Camp 2020

ตวั ออกซไิ ดส์ (Oxidizing agent) และ ตวั รดี ิวซ์ (Reducing agent)

E 12ย ตัวออกซไิ ดส์ (Oxidizing agent / Oxidizer / Oxidant) หมายถงึ สารท่รี ับอิเลก็ ตรอนจากสาร
อื่น ดงั น้นั ตัวออกซิไดสจ์ ึงเกดิ ปฏิกริ ยิ ารดี กั ชนั และมีเลขออกซิเดชันลดลง
I 0✗
ตวั รีดวิ ซ์ (Reducing agent / Reducer / Reductant) หมายถงึ สารที่ใหอ้ เิ ลก็ ตรอนกบั สารอนื่
ดงั นั้นตวั รดี ิวซจ์ ึงเกิดปฏิกิริยาออกซเิ ดชนั และมเี ลขออกซเิ ดชนั เพ่มิ ขนึ้

Zn (s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu (s) ----(3)

จากปฏิกริ ยิ าข้างต้น แสดงวา่ Zn คือ ตวั รดี ิวซ์ และ Cu2+ คอื ตวั ออกซไิ ดซ์

สรุปปฏกิ ริ ยิ ารีดอกซ์ ตวั ออกซิไดซ์ + ne- ปฏิกริ ิยารดี ักชนั ตัวรีดิวซ์

ปฏกิ ริ ยิ าออกซิเดชัน

การพิจารณาว่าเป็นปฏิกริ ิยารดี อกซห์ รอื ไม่

1. ในปฏิกิริยาท่เี กดิ ข้ึนตอ้ งมีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันของธาตุในสาร ถา้ ธาตหุ นง่ึ มเี ลข
ออกซเิ ดชนั เพ่มิ ขึ้น และอกี ธาตหุ นึง่ มเี ลขออกซเิ ดชนั ลดลง แสดงว่าเปน็ ปฏิกริ ยิ ารีดอกซ์

2. ถ้าในปฏกิ ริ ิยามธี าตอุ สิ ระอยดู่ ว้ ย ปฏกิ ริ ิยานั้นจะเป็นปฏกิ ิรยิ ารดี อกซ์ เพราะธาตุอสิ ระมีเลข
ออกซเิ ดชนั เท่ากับ 0 และจะถูกเปล่ยี นให้มีเลขออกซเิ ดชนั เพ่ิมข้นึ หรือลดลง

ขอ้ สังเกต

1. อโลหะอิสระมักจะเป็นตัวออกซไิ ดซ์ เพราะอโลหะชอบรับอิเล็กตรอน
ในขณะที่ โลหะอิสระมกั จะเปน็ ตัวรีดิวซ์ เพราะโลหะเสียอิเลก็ ตรอนได้ง่าย

2. หากมโี ลหะทรานซิชันในสมการ ให้พจิ ารณาก่อนเนือ่ งจากเป็นธาตุที่มีเลขออกซิเดชันไดห้ ลายคา่
3. สารประกอบทม่ี ีธาตอุ อกซเิ จนเปน็ องคป์ ระกอบมากกว่า มักจะเปน็ ตัวออกซิไดซ์

ส่วนสารทมี่ ีออกซเิ จนน้อยกวา่ หรอื ไมม่ ีเลย มกั จะเป็นตัวรีดิวซ์
4. ไอออนบวกมกั จะเปน็ ตวั ออกซไิ ดซ์ สว่ นไอออนลบมกั จะเปน็ ตัวรดี วิ ซ์

เอกสารฉบับนจี้ ดั ทาขึ้นเพ่ือเปน็ วทิ ยาทานและประโยชน์ทางการศกึ ษาเท่านั้น ห้ามคัดลอกหรอื นาไปใช้ในเชงิ พาณิชย์

MDCU Teaching Camp 2020

0✗ Re
ตัวอยา่ ง เมอ่ื นาแผ่นโลหะทองแดง (Cu) จุ่มลงในสารละลาย AgNO3 ทงิ้ ไว้สกั พกั จนปฏิกิริยาดาเนินไป จะ

พบว่าที่แผ่นโลหะ Cu มขี องแขง็ สขี าวปนเทามาเกาะอยู่ และเม่ือนามาเคาะจะพบว่าโลหะ Cu เกดิ การสกึ

กรอ่ น ส่วนสขี องสารละลาย AgNO3 กจ็ ะเปลยี่ นจากใสไมม่ ีสีเปน็ สฟี า้ Cu เ ย เ ดการก อน E 0 ×

ภาพที่ 1 [1]

การเปลยี่ นแปลงทีเ่ กดิ ข้ึนน้อี ธบิ ายไดว้ า่ การท่ีโลหะทองแดงเกดิ การสกึ กรอ่ นเปน็ เพราะโลหะทองแดง (Cu)
เกดิ การเสยี อิเล็กตรอนกลายเป็น Cu2+ ซึ่งมสี ฟี า้ และเมอ่ื Ag+ รบั อเิ ล็กตรอนเข้ามาจะกลายเป็น Ag (โลหะ
เงนิ ) มาเกาะอย่ทู ่แี ผ่นโลหะทองแดง คร่ึงปฏิกิรยิ าท่เี กิดข้นึ เขียนในรูปสมการไดด้ ังน้ี

คร่งึ ปฏกิ ิริยาออกซเิ ดชัน : Cu (s) → Cu2+ (aq) + 2e–
ครง่ึ ปฏิกริ ิยารดี กั ชัน : Ag+ (aq) + e- → Ag (s)

แตเ่ น่ืองจากปฏิกริ ิยาต้องมกี ารให้และรับอเิ ล็กตรอนในจานวนท่เี ทา่ กนั ดงั นน้ั ปฏิกริ ยิ าท่เี กดิ ขน้ึ จรงิ คือ

ครึง่ ปฏกิ ิริยาออกซเิ ดชนั : Cu (s) → Cu2+ (aq) + 2e–
ครึง่ ปฏกิ ิรยิ ารดี กั ชัน : 2Ag+ (aq) + 2e- → 2Ag (s)

ไดส้ มการปฏิกิรยิ ารีดอกซ์ ดงั น้ี Cu (s) + 2Ag+ (aq) → Cu2+ (aq) + 2Ag (s)

โดย Cu เป็นตัวรีดวิ ซ์ เกดิ ปฏิกริ ยิ าออกซิเดชนั •
และ Ag2+ เปน็ ตัวออกซไิ ดซ์ เกดิ ปฏิกิรยิ ารดี ักชัน

ภาพที่ 1 จาก https://schoolbag.info/chemistry/central/32.html

เอกสารฉบับนจี้ ดั ทาขึ้นเพื่อเป็นวิทยาทานและประโยชน์ทางการศกึ ษาเทา่ นั้น หา้ มคัดลอกหรอื นาไปใชใ้ นเชิงพาณชิ ย์

๋ัฌ่ริกัยีส

MDCU Teaching Camp 2020

การดลุ สมการรดี อกซ์

การดุลสมการรดี อกซต์ า่ งจากการดลุ สมการทั่วไป คือ นอกจากจะต้องดลุ ให้จา นวนอะตอมของธาตุ
ต่างๆเทา่ กนั ทั้งสองฝ่งั ของสมการแล้ว ยังตอ้ งทา ใหจ้ านวนอิเลก็ ตรอนที่ใหแ้ ละท่รี ับเท่ากนั ดว้ ย (เลข
ออกซิเดชันทเ่ี ปล่ียนแปลงไปเทา่ กัน) ซึง่ มี 2 วิธี ดงั น้ี

1. การดุลสมการรีดอกซโ์ ดยใชเ้ ลขออกซเิ ดชัน *รวดเร็ว
ทัว่ ไป Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O + NO2

ขั้นท่ี 1: เขยี นสมการที่ยงั ไมด่ ุล และเขยี นเลขออกซเิ ดชันของธาตทุ เ่ี ปลี่ยนแปลงไป ดังน้ี

ข้ันที่ 2: ดุลจานวนอเิ ล็กตรอน ทา ON ทีเ่ พิ่มและลดให้เท่ากนั ด้วยการใช้ค่า ON คณู ไขว้กนั

ขัน้ ท่ี 3: ดลุ อะตอมของธาตทุ เี่ ปลยี่ น ON ทัง้ ทางซ้ายและขวาใหเ้ ท่ากัน
- ฝั่งซ้าย Cu = 1 เทา่ กับ Cu ใน Cu(NO3)2 ของฝ่งั ขวา จงึ ไม่ต้องเติมเลขใดๆ หน้า Cu(NO3)2
- ฝ่งั ซา้ ย N = 2 จงึ ต้องเตมิ เลข 2 หน้า NO2 ของฝัง่ ขวา เพือ่ ทาให้ N ทั้ง 2 ขา้ งเท่ากัน

ขน้ั ท่ี 4: ดุลอะตอมของธาตุอ่ืนๆ
- ดุล N เนอ่ื งจาก N ใน HNO3 ฝงั่ ซา้ ย ทาให้เกิด N ใน NO2 ที่ฝัง่ ขวาขนึ้ เท่ากนั แล้ว แต่ผลติ ภณั ฑ์ ยงั
เกดิ NO3- ใน Cu(NO3)2 อีก 2 NO3- แสดงว่าต้องเตมิ HNO3 จานวน 2 หมทู่ ฝ่ี ง่ั ซ้ายด้วย คือ
2HNO3 + Cu + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O + 2NO2
รวมเป็น Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O + 2NO2
- ดลุ H นบั จานวนอะตอมของ H ทางด้านซา้ ย = 4 จึงเตมิ เลข 2 หนา้ H2O
เพือ่ ทาให้ H ท้ังสองขา้ งเท่ากัน
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2

เอกสารฉบบั นี้จัดทาขน้ึ เพื่อเป็นวิทยาทานและประโยชน์ทางการศึกษาเท่านนั้ หา้ มคัดลอกหรือนาไปใช้ในเชิงพาณิชย์

กรด แ cH ) เบสแ COH )
l
' เ 1 |
1A COH )
, oxi 2A COH2)

Hydro H-072 ×

หCH ) 7A ×

*

-

อN

๋ัษู่ม่ก๋ํหุ๋ต่ก

{การ ล สมการ Redoโคใ ±

ห ก การ

1) เ น £ธาหา เลข 0× ของ แ ง ± 0× และ Re @ไ องใ ง

2.) ล 0 บ 1+ใ เ บอย

H0

Ht H 20

H20 0

3.) ล ประ ในค งป ก ยา ง วย ••

4.) เ นป ยา Redox

ิริกิฏ็ปำทัย้ดู่ค้ัทิริฏ่ึรุจุด้ีห๊ึฉ็กืร้หักุดัย่ส้ต่ม็ป่บุตัล้ชุด

1. zh + {ล สมการRedo × ±

0✗ เ ม

→ 2 " +H 2 °

Re ลด Re H 20

HIRe 8 2 2→ H Re รส H20 0

2

0✗ อ 2 ท → 2 +2

HzRedox 8 2 +2 ท → +2 #

2. cr0 Re ลด >C กรด

[ H"" ำ[+ + Hf

++
> +12 2-14=-2 เ0 × ม H

เ Hะ0 + 6 = +6 เ า น แ ว .

Re :C + > 2 Cr"

I0 × ะ 2 I ③า 2 ×

rRedox:C +6[ +14 #✗✗> 2C +3[2+7 0

Re ลด

3 เบส

' n I + I > ฅํ๋ Iำ+ +0 H
0✗ เ ม
- 1 + C- 3)
0+3 > 4- ×②
Re ะ Mn OI+
Mn02 +40

0 ✗ 82J > [ 2+2 ×③

Redox: 2 MnOI +6 I +4A20 า 2mn02+3 ] 80 #

้ีห๋บัย้ีหัย่ิพู๋อือ๋ัฅ้ิข๋ัหุ้อัย๋บ๋ํนัผ๋ัห๊ิหุ่ญ้ลัก่ท๋ํห่ิพ๋ํข๋ัว้ัท๋ัหัย๋ิท้ีหัอ๋ัต็ก่ท๋ห่ิพุด

4 OI' Mn Re ลด -4 € ในเบส f

+C +4

>๓

+ 7 -8 เ ม"

+ 0×

Re 8 Mn # 4-

า Mn02+40 × ②
' 4 + C- 2) = -6
0✗ :C 20 Iอ# 2.
า 2C H 20+2 ×③
03 +2

Re82 Mn OI +4 #0 + > 2 Mn 0 80

0 ✗ 83C +120 > 6C +6 H 20 +

Redox 8

[2 ๓ท0 +340 +40 II > 2mn02+6C +2 #0 ✗✗

5 น 4 +5 ำน + ในเบส
+14 -16 +3 -4

Re: µ → เ ม -1 + C- 4) = -5

G 2 IEE" 0× ย _

+ 2 H20+3 > น0 40 ×②

0 ×อ 50 [+20H > [50 + H20+2 ×⑦

Redox:

2 Cr 04ำ 35 + Hzo > 2ย + 3504+20 H

*

ู้อุอัย้ีห๋บ่ิพุอ้ห้อ๋ืรู้อ๊ืย้อุ้อุ้ษู้ผุ้อ้ีห้ิห้ีห๋ขู้ษิย๋ิห้ีห๋ิอ๋ํย๋ํษุอ่ิพุ๋วูอำท๋ํห

MDCU Teaching Camp 2020
- ดุล O ฝง่ั ซ้ายมี O ใน HNO3 = 4 x 3 = 12 ในขณะที่ ฝ่ังขวามี O ใน Cu(NO3)2 H2O และ NO2 =

(3 x 2) + 2 + (2 x 2) = 12 ทง้ั สองฝงั่ มี O เทา่ กนั แลว้ จึงไม่ตอ้ งเติมอะไร
อย่าลมื ตรวจดูวา่ จานวนของแตล่ ะธาตุเทา่ กนั ท้งั 2 ฝัง่ ของสมการ = ดุลสมการถูกต้อง

ในสารละลายกรด เช่น BiO3- + Mn2+ → Bi3+ + MnO4-
ขน้ั ที่ 1 หาเลขออกซเิ ดชนั ทเ่ี พิม่ ข้นึ ของตวั รีดิวซ์ และเลขออกซเิ ดชันทีล่ ดลงของตัวออกซไิ ดซ์

ขัน้ ท่ี 2 ดุลจานวนอเิ ลก็ ตรอน: ทาเลขออกซิเดชันท่ี เพม่ิ ขน้ึ และ ลดลง ใหเ้ ท่ากัน โดยการไขว้สาย ! (เขียนเลข
ออกซิเดชันทเี่ พม่ิ ข้ึนไวข้ ้างหน้าตัวออกซิไดซ์และ เลขออกซเิ ดชนั ทลี่ ดลงไว้หน้าตวั รดี วิ ซ์)

ข้ันท่ี 3 ดลุ จานวนอะตอมของธาตทุ ่ีมีการเปลยี่ นแปลงเลขออกซเิ ดชนั
ขั้นที่ 4 ดุลประจุรวมทางซา้ ยและทางขวาของสมการใหเ้ ทา่ กนั โดยเติม H+
ขน้ั ท่ี 5 ดุลจานวนอะตอมของธาตอุ อกซเิ จนและไฮโดรเจนด้วยการเติม H2O

เอกสารฉบับนจี้ ดั ทาข้นึ เพื่อเปน็ วทิ ยาทานและประโยชนท์ างการศึกษาเท่านัน้ หา้ มคัดลอกหรือนาไปใช้ในเชิงพาณิชย์

MDCU Teaching Camp 2020
ในสารละลายเบส เชน่ Zn + MnO4- → Zn2+ + MnO2
ขน้ั ที่ 1 หาเลขออกซิเดชนั ทีเ่ พ่ิมข้ึนของตัวรีดิวซ์ และเลขออกซเิ ดชันที่ลดลงของตวั ออกซิไดซ์

ขน้ั ที่ 2 ดุลจานวนอเิ ลก็ ตรอน: ทาเลขออกซิเดชันที่ เพิม่ ขนึ้ และ ลดลง ให้เท่ากนั โดยการไขวส้ าย ! (เขียนเลข
ออกซิเดชนั ทเ่ี พม่ิ ข้ึนไวข้ า้ งหนา้ ตัวออกซิไดซ์และ เลขออกซเิ ดชันท่ลี ดลงไว้หน้าตัวรีดิวซ์)
ขั้นที่ 3 ดุลจานวนอะตอมของธาตุทม่ี ีการเปลย่ี นแปลงเลขออกซิเดชัน
ขนั้ ท่ี 4 ดุลประจุรวมทางซ้ายและทางขวาของสมการใหเ้ ท่ากัน โดยเตมิ OH-
ข้ันท่ี 5 ดลุ จานวนอะตอมของธาตอุ อกซเิ จนและไฮโดรเจนด้วยการเติม H2O

2. การดลุ สมการรีดอกซ์โดยใชค้ รึง่ ปฏกิ ิริยา *เหมาะกบั สมการยากๆ
เขียนสมการแยกครง่ึ ปฏิกริ ยิ ากอ่ น จากนัน้ ดุลสมการของแตล่ ะครึ่งปฏิกิริยา แล้วทาจานวน

อเิ ล็กตรอนท่ใี หแ้ ละรบั ใหเ้ ทา่ กนั สดุ ทา้ ยจงึ รวมทงั้ สองครงึ่ ปฏกิ ริ ยิ าเขา้ ดว้ ยกัน
การดลุ ด้วยวธิ ีน้ี แตล่ ะครึ่งปฏกิ ิรยิ าจะต้องเปน็ สมการไอออนกิ ดังน้ันถา้ ครง่ึ ปฏกิ ริ ยิ ายงั ไมเ่ ป็น สมการ

ไอออนิก จะตอ้ งเปลี่ยนให้เปน็ สมการไอออนกิ ก่อนเริม่ ดุลเสมอ

เอกสารฉบบั นจี้ ัดทาขึน้ เพ่ือเปน็ วทิ ยาทานและประโยชน์ทางการศกึ ษาเทา่ น้นั หา้ มคัดลอกหรอื นาไปใชใ้ นเชงิ พาณชิ ย์

MDCU Teaching Camp 2020

ในสารละลายกรด

1. หาเลขออกซเิ ดชันท่เี ปลีย่ นไปของตวั รดี ิวซ์และตวั ออกซไิ ดซ์

BiO3- + Mn2+ + H+ → MnO4- + Bi3+ + H2O
- Bi มีเลขออกซเิ ดชันเปล่ยี นไปจาก +5 เป็น +3 มีเลขออกซเิ ดชันลดลง แสดงว่าเกดิ ปฏิกริ ยิ ารดี ักชนั

โดยมี BiO3- เป็นตัวออกซิไดซ์

- Mn มเี ลขออกซเิ ดชนั เปลย่ี นไปจาก +2 เป็น +7 มเี ลขออกซิเดชันเพมิ่ ขน้ึ แสดงว่าเกิดปฏกิ ริ ยิ า
ออกซิเดชันโดยมี Mn2+ เป็นตวั รีดวิ ซ์

2. แยกปฏกิ ริ ยิ ารีดอกซอ์ อกเป็นครึ่งปฏกิ ิรยิ าออกซิเดชันและคร่ึงปฏกิ ริ ิยารดี ักชนั

ครง่ึ ปฏิกริ ิยาออกซิเดชนั : Mn2+ → MnO4–

คร่ึงปฏกิ ริ ิยารีดกั ชนั : BiO3- → Bi3+

2.1 ดุลจานวนอะตอมของธาตุที่มกี ารเปล่ยี นแปลงเลขออกซเิ ดชัน

ครง่ึ ปฏิกริ ยิ าออกซิเดชนั : Mn2+ → MnO4–

คร่ึงปฏกิ ิรยิ ารดี กั ชนั : BiO3- → Bi3+

2.2 ดุลจานวนประจขุ องอะตอมทม่ี ีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซเิ ดชันให้เทา่ กนั โดยการเติมอิเลก็ ตรอน

ครง่ึ ปฏกิ ริ ิยาออกซเิ ดชัน : Mn2+ → MnO4- + 5e-
ครึ่งปฏิกิริยารีดกั ชนั : BiO3- + 2e- → Bi3+
2.3 ดุลอะตอมของ O โดยเตมิ H2O
Mn2+ + 4H2O → MnO4- + 5e-
ครึ่งปฏกิ ริ ิยาออกซิเดชัน : BiO3- + 2e- → Bi3+ + 3H2O
ครึ่งปฏิกริ ยิ ารดี กั ชัน :
2.4 ดลุ อะตอมของ H โดยเติม H+

ครึ่งปฏกิ ิริยาออกซเิ ดชัน : Mn2+ + 4H2O → MnO4- + 5e- + 8H+

ครง่ึ ปฏกิ ิริยารีดกั ชนั : BiO3- + 2e- + 6H+ → Bi3+ + 3H2O

3. ทาจานวนอิเล็กตรอนของทง้ั สองครงึ่ ปฏิกริ ิยาให้เท่ากัน

คร่งึ ปฏกิ ิริยาออกซิเดชนั : Mn2+ + 4H2O → MnO4- + 5e- + 8H+ x2
x5
2Mn2+ + 8H2O → 2MnO4 - + 10e- + 16H+

ครึ่งปฏกิ ริ ยิ ารดี กั ชนั : BiO3- + 2e- + 6H+ → Bi3+ + 3H2O

5BiO3- + 10e- + 30H+ → 5Bi3+ + 15H2O

เอกสารฉบบั น้จี ัดทาขน้ึ เพ่ือเป็นวิทยาทานและประโยชนท์ างการศกึ ษาเท่านั้น ห้ามคัดลอกหรือนาไปใชใ้ นเชิงพาณิชย์

MDCU Teaching Camp 2020

4. รวมสองครึง่ ปฏิกริ ยิ า (อเิ ลก็ ตรอนตดั กันหมด ไม่เหลือในสมการรวม)

5BiO3- + 2Mn2+ + 14H+ → 2MnO4- + 5Bi3+ + 7H2O

ในสารละลายเบส

1. หาเลขออกซเิ ดชันที่เปลี่ยนไปของตวั รดี ิวซ์และตวั ออกซไิ ดซ์

Zn + MnO4- + H2O → Zn2+ + MnO2 + OH-
- Zn มีเลขออกซเิ ดชันเปลยี่ นไปจาก 0 เป็น +2 มีเลขออกซเิ ดชนั เพิ่มข้นึ แสดงวา่ เกิดปฏิกิรยิ า

ออกซิเดชันโดย มี Zn เป็นตวั รดี วิ ซ์

- Mn มเี ลขออกซิเดชนั เปล่ยี นไปจาก +7 เปน็ +4 มเี ลขออกซิเดชนั ลดลง แสดงวา่ เกิดปฏกิ ิริยารีดักชนั
โดยมี MnO4– เป็นตัวออกซไิ ดซ์

2. แยกปฏิกิรยิ ารดี อกซ์ออกเป็นครึ่งปฏิกริ ยิ าออกซิเดชันและครง่ึ ปฏกิ ิริยารีดกั ชัน

ครึ่งปฏกิ ิรยิ าออกซเิ ดชนั : Zn → Zn2+

ครงึ่ ปฏกิ ิริยารีดกั ชนั : MnO4- → MnO2

2.1 ดลุ จานวนอะตอมของธาตุทม่ี ีการเปลย่ี นแปลงเลขออกซิเดชนั

ครึ่งปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชัน : Zn → Zn2+

ครงึ่ ปฏิกิรยิ ารดี กั ชนั : MnO4- → MnO2

2.2 ดลุ จานวนประจขุ องอะตอมทม่ี ีการเปลยี่ นแปลงเลขออกซิเดชันให้เทา่ กนั โดยการเติมอิเลก็ ตรอน

ครง่ึ ปฏกิ ิรยิ าออกซิเดชนั : Zn → Zn2+ + 2e-

คร่ึงปฏิกริ ยิ ารีดกั ชัน : MnO4- + 3e- → MnO2
2.3 ดลุ ประจขุ องคร่งึ ปฏิกริ ิยา โดยเตมิ OH-

ครง่ึ ปฏกิ ริ ยิ าออกซิเดชัน : Zn → Zn2+ + 2e-

ครึ่งปฏกิ ิรยิ ารดี ักชัน : MnO4- + 3e- → MnO2 + 4OH-

2.4 ดลุ อะตอมของ H และ O โดยเติม H2O

คร่งึ ปฏิกิรยิ าออกซิเดชนั : Zn → Zn2+ + 2e-

คร่ึงปฏิกิริยารดี กั ชนั : MnO4- + 3e- + 2H2O → MnO2 + 4OH-

เอกสารฉบับนีจ้ ัดทาข้นึ เพื่อเปน็ วทิ ยาทานและประโยชนท์ างการศึกษาเทา่ นน้ั ห้ามคดั ลอกหรือนาไปใชใ้ นเชงิ พาณชิ ย์

MDCU Teaching Camp 2020

3. ทาจานวนอเิ ล็กตรอนของท้ังสองคร่งึ ปฏกิ ิรยิ าให้เทา่ กัน

คร่งึ ปฏิกริ ิยาออกซเิ ดชนั : Zn → Zn2+ + 2e- x3
x2
3Zn → 3Zn2+ + 6e-

ครึง่ ปฏิกริ ยิ ารีดกั ชัน : MnO4- + 3e- + 2H2O → MnO2 + 4OH-

2MnO4- + 6e- + 4H2O → 2MnO2 + 8OH-

4. รวมสองครึ่งปฏิกริ ิยา (อิเล็กตรอนตดั กนั หมด ไม่เหลอื ในสมการรวม)

3Zn + 2MnO4- + 4H2O → 3Zn2+ + 2MnO2 + 8OH-

เอกสารฉบับน้จี ัดทาขนึ้ เพ่ือเป็นวทิ ยาทานและประโยชนท์ างการศกึ ษาเท่านน้ั หา้ มคัดลอกหรอื นาไปใชใ้ นเชงิ พาณชิ ย์

MDCU Teaching Camp 2020

เซลลไ์ ฟฟา้ เคมี

เซลล์ไฟฟา้ เคมี มีสว่ นประกอบหลัก 2 ส่วน
1. ข้ัวไฟฟา้ ต้องมอี ยา่ งน้อย 2 ข้วั นาไฟฟ้าได้ ข้วั หนง่ึ จะจา่ ยอิเลก็ ตรอน เรยี กวา่ anode สว่ นอกี ขั้วหนงึ่ จะรบั
อเิ ล็กตรอน เรียกว่า cathode
2. อเิ ลก็ โทรไลต์ หมายถงึ สารที่ละลายน้าได้ แล้วแตกตัวออกเป็นไอออนอสิ ระ คอื ไอออนท่ีมปี ระจบุ วก
เรียกว่า cation และไอออนทมี่ ีประจลุ บ เรยี กวา่ anion ทาใหส้ ารละลายนนั้ สามารถนากระแสไฟฟ้าได้

เซลลไ์ ฟฟ้าเคมีมี 2 ประเภท
1. เซลลก์ ลั วานกิ (Galvanic cell) คือ เซลลไ์ ฟฟา้ เคมีท่พี ลงั งานเคมีถกู เปลยี่ นเปน็ พลงั งานไฟฟ้าโดย
ปฏิกริ ิยาที่เกดิ ขึน้ ไดเ้ อง กระแสไฟฟา้ ท่เี กดิ ข้ึนเปน็ ผลมาจาก oxidation/reduction
2. เซลลอ์ ิเลก็ โทรไลต์ (Electrolytic cell) คอื เซลลไ์ ฟฟา้ เคมีทีเ่ กิดปฏิกริ ิยาเคมีไดเ้ ม่อื มกี ารใหศ้ กั ย์
ไฟฟา้ หรอื กระแสไฟฟา้ จากภายนอก จะเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเองไม่ได้

1. เซลลก์ ัลวานกิ
ตวั อย่าง

[2] [3]

จากภาพ อิเลก็ ตรอนจาก Zn จะวิง่ ผา่ นสายไฟเข้าโวลตม์ ิเตอร์ จากซา้ ยไปขวา (ถ้าเป็นแบบ analog เข็มโวลต์
มเิ ตอรจ์ ะเบนไปตามทางทอี่ ิเลก็ ตรอนไหล ในกรณีนจี้ ะเบนไปทางขวา) และวงิ่ ต่อมายังแผ่น Cu
ถึงตรงนี้ Cu2+ ในสารละลายสฟี า้ ฝงั่ ขวาจะวิ่งมารบั อิเล็กตรอนแลว้ กลายเปน็ Cu(s) เกาะทแ่ี ผน่ Cu แทน ทา
ให้มวลของแผน่ Cu ฝ่งั ขวาจะมากขนึ้

ภาพท่ี 2 และ 3 จาก https://slideplayer.com/slide/7377920/

เอกสารฉบบั นจี้ ดั ทาขนึ้ เพื่อเปน็ วิทยาทานและประโยชนท์ างการศกึ ษาเท่าน้นั ห้ามคัดลอกหรือนาไปใช้ในเชิงพาณิชย์

นไ สามารถ ด เอง

ความ าง fไลน ก โทร

การ เป ยนแปลง เค →ไฟ า ไฟ า→ เค -

= แในด 0× 0✗

± แโทด Re Re

ใน วปแ ค - +

.

โทแ คาง + -

cdl + -

Eย11 = - แอ

แค

ํษ๋ัษํษ้ัขีม้ฟ้ฟีม่ีล๊ืถินัก่ต้ึขิท่ม

เซล ก า ก1 เบน ตาม ศกาไรหล (
แก แคReet
-1,6+ ⑤ เอ - 0×

ญ

สะพาน เก อ วย กษา สม ล 66 อ || 66 ค

ไอออน อย แ มา า

ศ , ,. ๆ
.
ง ศ<วง

C +2 → Cu ะ +0.34แ อ

2 +2 → zn อ +0.76 แก

Eย11 = แ แ อ

Eย11=+0.7 6- ( +0.34)

= +0.42 * อง า + เสมอ!

่คีม้ต๋ิษัค้ิษ้ิษัย๋ิท๋ิษัย๋ิห้น่ํตูสุดัร่ชืล­งัยิทิน้ล์ล

→ E° < C เ ม0 × → 00ก → → แ๐
\เ
- ย e-

µ Re → บ → ลด → แค (e)

C ออก

0 × AI → Al +

Re ะ C +2 → CU

Redox ะ 2 AI + C + → 2A 1 + Cu

ว AI

ออก ใคร :c

ช าย2. F + toxr+l1ำ

[0 ✗ ะ 2 +2 → 2

Re ะ F → Fe +3

Redox ะ .

ว ะI
ออก ได : F

้ิย์ซิซิดีรัย๋ํยัย้ิฎ้ม๋ัธ๋ิย๋ิห์ฟิซฺอิดัร้หัย๋ิหัยฺอ๋ึหัร๋ํห่ิพีส๋ิห

MDCU Teaching Camp 2020

สว่ นแผน่ Zn จะมมี วลลดลงเร่ือยๆ เพราะ Zn(s) เสียอเิ ลก็ ตรอน กลายเป็น Zn2+(aq) ละลายลงมาใน
สารละลายสีชมพูฝ่งั ซา้ ย
สะพานตรงกลางท่ีมี Na+ กับ NO3- เรยี กว่า สะพานเกลอื

สะพานเกลอื (สะพานไอออน) มหี นา้ ทเ่ี ชอ่ื มต่อสารละลายอิเล็กโทรไลต์ในแตล่ ะบีกเกอร์ให้ครบวงจร และ
รกั ษาสมดลุ ไอออน โดยจะเตมิ ไอออนเพอื่ ทาให้แตล่ ะบีกเกอรม์ คี วามเป็นกลางทางไฟฟา้
ที่ฝ่งั Zn สารละลายจะมีไอออนบวกมากขน้ึ เพราะเกิด Zn2+ ขึ้นมาเร่ือยๆ สะพานเกลอื จะคอยเตมิ ไอออนลบ
(NO3-) ใหก้ ับบกี เกอร์ฝง่ั ซ้าย
ที่ฝ่ัง Cu สารละลายจะมไี อออนบวกนอ้ ยลงเพราะ Cu2+ ทยอยไปเกาะทีแ่ ผน่ ทองแดง สะพานเกลอื จะคอยเติม
ไอออนบวก (Na+) ให้กับบีกเกอรฝ์ ่ังขวา

การเขยี นแผนภาพเซลล์กลั วานิก
Zn(s) | Zn2+(aq) || Cu2+(aq) | Cu(s)

1. II แทนสะพานไอออน
2. I แบ่งสถานะ
3. ( ) บอกความเข้มข้นหรอื สถานะของสาร
4. , บอกสารท่ีมีสถานะเดยี วกนั แต่ต่างไอออนกัน
5. เขียนดา้ นแอโนดไว้ทางด้านซา้ ยมือ (ครึง่ เซลล์ oxidation, จา่ ย e- ) โดยใหส้ ารละลายอยตู่ ดิ สะพาน
ไอออน
6. เขยี นดา้ นแคโทดไว้ทางด้านขวามือ (ครึ่งเซลล์ reduction, ให้ e- ) โดยใหส้ ารละลายอยตู่ ิดสะพาน
ไอออน สังเกตวา่ อเิ ล็กตรอนจะวง่ิ จากซ้ายไปขวา
7. การเขียนแผนภาพไมต่ อ้ งดุลสมการ
แผ่นโลหะท่จี มุ่ ลงในไอออนของโลหะน้นั เรยี กรวมกนั ว่า ครงึ่ เซลล์ เซลลก์ ลั วานิกจะประกอบไปด้วย 2 ครงึ่
เซลล์ ในท่นี ค้ี อื แผน่ Zn จุม่ ลงในสารละลาย Zn2+ เปน็ ครึ่งเซลล์ และ Cu จุม่ ลงในสารละลาย Cu2+ กเ็ ป็นอีก
คร่งึ เซลล์
จากภาพ ค่าความต่างศกั ยร์ ะหวา่ งขวั้ ไฟฟา้ แตล่ ะครึ่งเซลล์ = 1.10 โวลต์ หมายความว่า Cu2+ มคี วามสามารถ
ในการรับอิเลก็ ตรอนได้ดกี วา่ Zn2+ ในระดบั ทท่ี าใหเ้ กิดแรงดันไฟฟ้าขนาด 1.10 โวลต์

เอกสารฉบับนจ้ี ดั ทาข้ึนเพื่อเปน็ วทิ ยาทานและประโยชนท์ างการศึกษาเท่านน้ั หา้ มคดั ลอกหรอื นาไปใช้ในเชงิ พาณิชย์

1การโยน แผนภาพ เซล

0× ⑨แ อ แก Re
2-
e- te +
Y
_ kt
-
. CT สะพาน ไอออน

"

cu" ci

g ใ5° อย11 มาก

Cucn 1C"ยา 11 Agid Agcsx

จงเขยี นเเปนภาพคร่งึ เซลล จากปฏิกริ ิยาในเซลลกลั วานิก
0✗ เ ม

1 Nicn +5 [aop > N!"Iaytsncn
Re ลด

ยNia 1 กอนา " Sn 1 Sncn #

2. 0×

FF caq, + Agtaop > F อยา +Agcss
Re

Ioa ,F [aoa " Agtaยา \ Agcn

๋ย้ย๊ืฏ้ย๋ียู๊ษ้ท่ิพ๋ิษ้น๋ัษ๋หู่ญ่ือุป้ืห์ล

MDCU Teaching Camp 2020

ศักย์ไฟฟา้ ครงึ่ เซลล์มาตรฐาน (Standard reduction potential)

กาหนดใหป้ ฏกิ ิรยิ ารดี ักชัน 2H+ + 2e- → H2 E0 = 0 V เป็นจดุ อา้ งองิ หลัก

ค่า E0 ของครึ่งเซลล์ชนิดอ่ืนหาได้
โดยนามาตอ่ กบั ครง่ึ เซลล์ไฮโดรเจน
มาตรฐาน

จากตารางค่า E0 reduction

-ครง่ึ เซลล์ Cu(s) | Cu2+(aq)

E0 = 0.34 แปลวา่ Cu2+ รับ
อเิ ล็กตรอนได้ดีกวา่ H+ ด้วย
แรงดันไฟฟา้ 0.34 V

-ครงึ่ เซลล์ Zn(s) | Zn2+(aq)

E0 = -0.76 แปลวา่ Zn2+ รับ
อเิ ล็กตรอนไดย้ ากกว่า H+ ดว้ ย
[4] แรงดนั ไฟฟา้ 0.76 V

เมือ่ นาคร่ึงเซลล์ Cu กับครึ่งเซลล์ Zn มาตอ่ กนั อเิ ลก็ ตรอนก็จะไหลจากฝ่ัง Zn ไปฝ่ัง Cu เนือ่ งจาก Cu2+ รับ
อิเลก็ ตรอนได้ดกี วา่ (Cu2+ คา่ E0 มากกวา่ ) ดงั นน้ั จะมีความต่างศักย์เทา่ กบั 0.34 – (-0.76) = 1.10 V เรียก
ความตา่ งศกั ยข์ องเซลล์วา่ electromotive force หรอื emf หรอื E0cell ซง่ึ จะมีค่าเปน็ บวกในเซลล์กลั วานิก

สามารถคานวณโดยใชส้ ูตร E0cell = E0r (cathode) – E0r (anode)
หรือ E0cell = E0reduction + E0oxidation โดยใช้ค่าจากตารางหรอื ทโ่ี จทยก์ าหนดให้

ข้วั Cathode (+) รับอเิ ล็กตรอน = เกิด reduction ในที่นคี้ ือ Cu2+ (aq) + 2 e- → Cu (s) E0 = 0.34 V

ขั้ว Anode (-) จา่ ยอเิ ลก็ ตรอน = เกดิ oxidation ในทีน่ ้ีคอื Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2 e- E0 = -(-0.76)
ดงั น้ัน E0cell = E0reduction + E0oxidation = 0.34 + 0.76 = 1.10 V
= 0.76 V

* ถ้ากลบั สมการ คา่ E0 จะเปล่ียนเปน็ เคร่ืองหมายตรงข้าม ระวงั ใหด้ วี ่า e- ในสมการอยู่ฝง่ั ไหน

* ถา้ เอาเลขใดคณู เขา้ ไปในสมการ จะไมม่ ีผลตอ่ คา่ E0 นน้ั * ถา้ เอาสมการมาบวกกนั E0 เอามาบวกกันดว้ ย

ภาพท่ี 4 จาก https://slideplayer.com/slide/3526841/

เอกสารฉบบั นีจ้ ดั ทาขน้ึ เพ่ือเป็นวิทยาทานและประโยชนท์ างการศกึ ษาเทา่ น้นั ห้ามคัดลอกหรือนาไปใช้ในเชงิ พาณิชย์

ศักยไ ฟฟา ของครงึ่ เซลล

วิธกี ารหาคา สักไฟฟา มาตรฐานของคร่ึงเซลล

1.กําหนดใหค รงึ่ เซลลข องไฮโดรเจน [ Pt Hzaatm ง HTmob]

เปน มาตรฐานมีคา = 0.0 V.

2.คร่งึ เซลลไดท ่ีชิงอเี ลก็ ตรอนไดดกี วา ไฮโดรเจนมคี า E°เปน +
3.ครง่ึ เซลลใ ดทชี่ งิ อิเลก็ ตรอนไดแ ยกวา ใหโดเจนใหม คี าE°เปน -

Agtจง บอก า ของ 4" และ องการหา Li

0× แอ ⑨2 . แก Re = 66 ค - 660

3.osv.ttความ าง ก ผํ๊ 3.ogv = 0 - LI

- µ"nป

แก Re EII = -3.05 V. #
fiii.gl Htel0×
กความ าง อ 80 บ อ หา H
แอ_⑨_ 1e- โ ..
M. go
-

°
[ = แค - แ อ

0.80 = H -0

H = 0.80 V. #

์ยัศ่ตู่ปํษ์ยัศ่ต๋ัฝ้ตํษ่คํษ

MDCU Teaching Camp 2020

ตัวอย่าง ถ้านาแผ่นสงั กะสี (Zn) จุ่มลงไปในสารละลาย Fe2+ จะเกิดปฏิกริ ยิ าหรอื ไม่
จากตาราง Zn2+ (aq) + 2 e- → Zn (s) E0 = -0.76 V ----- สมการท่ี 1
และ Fe2+ (aq) + 2 e- → Fe (s) E0 = -0.44 V ----- สมการท่ี 2
การเกิดปฏกิ ิรยิ าแผ่น Zn ละลาย เขียนเป็นสมการไดว้ า่ Zn (s) + Fe2+ (aq) → Zn2+ (aq) + Fe (s)
สมการท่ี 1 ตอ้ งกลบั ข้างสมการ และ ค่า E0 เปลยี่ นเครือ่ งหมาย จะไดว้ ่า

Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2 e- E0 = 0.76 V ----- สมการที่ 3
เอาสมการที่ 2+3 กจ็ ะได้ Zn (s) + Fe2+ (aq) → Zn2+ (aq) + Fe (s)
E0 = (-0.44) + (0.76) = 0.32 V เนอ่ื งจากคา่ E0 เปน็ บวก แสดงวา่ เกดิ ปฏกิ ิริยา

2. เซลลอ์ ิเลก็ โทรไลต์

ต้องใชแ้ รงดันไฟฟา้ ภายนอก ทาใหเ้ กดิ การรับอเิ ลก็ ตรอนทขี่ ัว้ ลบ (แคโทด) และจา่ ยอเิ ลก็ ตรอนท่ีข้วั บวก
(แอโนด)

ขอ้ แตกตา่ ง กลั วานกิ อเิ ลก็ โทรไลต์
ปฏิกริ ิยา , E0cell เกดิ ข้ึนได้เอง E0cell เป็นบวก เกิดขนึ้ เองไมไ่ ด้ E0cell เปน็ ลบ
ข้วั ไฟฟา้ Cathode = ขว้ั ลบ
Cathode = ขว้ั บวก Anode = ขวั้ บวก
ประโยชน์ Anode = ขั้วลบ ใชช้ ุบหรือทาโลหะใหบ้ ริสุทธ์ิ

พลังงาน แหล่งพลังงานเชอ้ื เพลิง เช่น ไฟฟา้ เปลย่ี นเป็น เคมี
ถ่านไฟฉาย

เคมี เปลีย่ นเป็นไฟฟา้

วธิ ีดวู า่ จะเกดิ ปฏิกิรยิ าใดบ้างที่แตล่ ะข้วั ของเซลล์
1. ดูสารต้ังต้นทมี่ อี ยใู่ นระบบทกุ ตวั ท้งั ไอออนและโมเลกุล
2. สารตั้งต้นทุกตวั มโี อกาสรบั อิเลก็ ตรอนหรือจ่ายอิเลก็ ตรอนกไ็ ด้ ดสู มการรบั อเิ ลก็ ตรอนและจา่ ยอิเล็กตรอน
จากตารางค่า E0 หรอื จากโจทย์
3. สมการ reduction (รับอเิ ลก็ ตรอน) ของสารทม่ี ศี ักย์ E0 reduction สูงสุดจะเกิดทีข่ วั้ แคโทด และสมการ
oxidation (จ่ายอเิ ลก็ ตรอน) ของสารที่มีศกั ย์ E0 oxidation สูงสดุ จะเกิดทขี่ ว้ั แอโนด จากน้ันหาคา่ E0cell

เอกสารฉบบั นจี้ ัดทาขน้ึ เพ่ือเปน็ วทิ ยาทานและประโยชนท์ างการศึกษาเท่านัน้ ห้ามคดั ลอกหรือนาไปใช้ในเชิงพาณชิ ย์

MDCU Teaching Camp 2020

ตัวอยา่ ง แยก NaCl หลอมเหลวด้วยไฟฟ้า

[5]

สารตั้งตน้ ในระบบมี : Na+ , Cl-
สมการรบั อเิ ลก็ ตรอน :
Na+ + e- → Na E0 = -2.71 (ดูจากตาราง)
สมการจ่ายอเิ ลก็ ตรอน :
2 Cl- → Cl2 + 2e- E0 = -1.36 (ดูจากตาราง กลับข้างสมการ)
ปฏกิ ริ ิยา : redox 2 Na+ + 2 Cl- → 2 Na + Cl2
E0cell = E0reduction + E0oxidation = (-2.71) + (-1.36) = -4.07 V
แสดงว่าต้องใสแ่ รงดนั ไฟฟ้าภายนอกอยา่ งน้อย 4.07 V ถึงจะเกดิ ปฏิกิรยิ าแยก NaCl ได้

ภาพที่ 5 จาก https://wps.prenhall.com/wps/media/objects/4680/4792445/ch18_11.htm

เอกสารฉบบั นจี้ ัดทาขน้ึ เพ่ือเป็นวิทยาทานและประโยชนท์ างการศกึ ษาเทา่ นน้ั หา้ มคัดลอกหรอื นาไปใช้ในเชงิ พาณชิ ย์

MDCU Teaching Camp 2020

ตัวอย่าง แยกสารละลาย CuSO4 ในน้า ด้วยกระแสไฟฟา้

[6]

สารตั้งต้นในระบบมี : H2O, Cu2+, SO42-

สมการ Reduction รับอเิ ลก็ ตรอน (ท่เี กดิ ขน้ึ ได้ก็มี H2O กบั Cu2+ รบั อิเลก็ ตรอน) :

1) 2 H2O (l) + 2 e- → H2 (g) + 2OH- (aq) E0 = -0.83 V

2) Cu2+ (aq) + 2 e- → Cu (s) E0 = 0.34 V ***เลือกสมการนี้เพราะ E0reduction สูงสดุ

สมการ Oxidation จา่ ยอเิ ล็กตรอน (ท่เี กดิ ขึ้นได้กม็ ี H2O กบั SO42- จ่ายอิเลก็ ตรอน) :

1) 2 H2O (l) → O2 (g) + 4H+ (aq) + 4 e- E0 = -1.23 V ***เลอื กสมการน้ีเพราะ E0oxidation สงู สุด

2) 2 SO42- (aq) → S2O82- + 2 e- E0 = -2.01 V

ปฏกิ ิรยิ า redox : 2 Cu2+ (aq) + 2 H2O (l) → 2 Cu (s) + O2 (g) + 4H+ (aq)

E0cell = E0reduction + E0oxidation = (0.34) + (-1.23) = -0.89 V
แสดงว่าต้องใชแ้ รงดันไฟฟา้ ภายนอกอยา่ งน้อย 0.89 V เพ่ือใหเ้ กิดปฏกิ ิรยิ า
ท่ีข้ัวบวก (Anode) เกิดกา๊ ซ O2
ทีข่ ้วั ลบ (Cathode) เกดิ โลหะทองแดง (Cu)

ภาพที่ 6 จาก http://www.satriwit3.ac.th/external_newsblog.php?links=1229

เอกสารฉบับนี้จัดทาขึ้นเพื่อเป็นวทิ ยาทานและประโยชนท์ างการศกึ ษาเท่านั้น ห้ามคดั ลอกหรอื นาไปใช้ในเชิงพาณิชย์

เซล เ กไ

แอ + - แค

0✗ Re

E

การ แยก สาร วย กระแสไฟ า

1 แยก สาร หลอมเหลว

แยก k ] หลอมเหลว วย กระแสไฟ

1E I
lr ค k+ →
Eำ -2-92

_

Eำdะ mEำแอน+2 → 2J ° = +054

[-

0

= ลมเสมอ8

ุ๋ษัยัย๋หูฟ๋ห้ด้ฟ้ด์ต็ลิอ์ล

2. แยก สสส 1' แค G)
.
แ อ แค <แ อ G)

อย 1 Eำ

*

แยก k ] หลอมเหลว วย กระแสไฟ

E ไพ แค + → k E" ะ -2.92*

แ 0 I. +2 → 2I E" = +0.5
6600 4 m
= +1.23 *
+4 → 21720
แค 2112ำ2 →H 2+20
แค E) 8 2 H20 +2 → Hว× 201T = -083

แ G) อ 2kg0 → 02+4 +4
Eำส บสมการ
µ = -2.92 - C- 1.237

= -1.33/☒

ัลัย๋ัหุอัยํษ้ีหัย๋ัษัย๋ัห๋มัยัยู๋ห่ร้ด้น๋ัษ์ตำท๋ิอ

3 กร วน วม แบบ สจล + วโลหะ

แอ แค Eำ) Cu แอ *

+ - ย +2

แทนCucn +0.34 แค *

|H2% 42+2 CIE72°

= +1.3 แ อ

อ02+4 +4 72420 [ำ +1.23 แอ

Cucsา 21+20+2 7 H [ 20 = -0.83 แค

H20(1)

Cliaop C อย

ใน ไการแยก สลล คอปเปอ (1] ) คลอ วย กระแสไฟ า
.

cuch > C / CT- งไป วในด +

โทงไป วแ ด-

แโทด G) :C +2 > cu

สบ > C #2
แดนด หา : CU

Eะµ ะ 0 /☒
.

ัย้หัลัย๋ิห้ัข่ีท่ิว่ัช่ีท่ิว้ัห้ฟ้ด้ด์ร้ห๋ิษ้ีหัย๋หัยู้ผัย๋ิห้ัข่ร่สีม้ัหีณ

การชุบโลหะ

1. วัตถุทีต่ อ งการชบุ ใหเ ปน ขั้วแคโทด(-) รบั

2.ตองการชุบโลหะดวยโลหะใด ใหใชโ ลหะชนดิ นั้นมาเปน ขัว้ แอโนด(+)(ท่ใี ชช ุบ

มกี ารเสีย E)
3.สารละลายอีเลค็ โทรไลนต อ งเปน ไอออนของโลหะท่ีใชชบุ

4. ใชก ระแสไฟฟาตรง

ระวง

0 × / Re

ใบ อง การ บ > 2 +2 (ก อน)

0 × ะ Zn 2 เค→ 2ท C อบ )

Re : 2

z หา ใบ ใ เย

อง การ บ บ

Em า องการจะ บ งกะ ดวย น ควร การทดลอง

Answer Ag เ น แกน
. ๑

แZn เ น ขาด เ กทรง

สลาก- เ น สจล

์ต็ลิอ็ป๋งิศ็ป็ปัจิห้ดีสัสุช้ต้ถัยีสุช้ชัยุช้ต๋ิทืลัยำท่รัยืทุช้ตุช้ชัย

วยการ บ แหวน เ น ทอง

แอ แก Re
อ×
tei

ใบ au บAg อง การ

A

Aw เ น แดน ค | Ag เ นแโทด

็ป็ป๋ผุช้ตุช้ชูร้ดิงุช

การทําโลหะใหบ ริสทุ ธ์ิ

o

1.นําโลหะที่ไมบ รสิ ทุ ธิม์ าไวที่ขว้ั แอโนด (เสียอเิ ลก็ ตรอนออกไป)
2.นําโลหะบรสิ ทุ ธ(ิ์ ชนดิ เดยี วกบั โลหะทต่ี องการเเยก)มาไวที่ขั้วเเคโทดเพ่อื ไมใ ห
เกิดการเเยง ชงิ (มกี ารรับอเิ )
3.ในสารละลายตองมไี อออนเดียวกบั โลหะที่ตอ งการทําใหบ ริสทุ ธิ์
4.ใชไฟฟากระแสตรงเทา น้นั

บ ทการ โลหะ ใยห วย กระแสไฟ า

1

แแก บ
หาFernfg
Cu
ptjtu น
อ→

Cu504

CCU → +2 c Ire → cu
cs ,

FFe → +2

zn → 2 #

้ห้ท้ยืย้หัย๋ิห­อ้ฟ้ด์ิธุสิร้หำท

FeำแH20