ค่าศักย์รีดักชันมาตรฐานกับตารางธาตุและแผนภาพเซลล์กัลวานิก

Posted: March 5, 2012 in Uncategorized

ค่าศักย์รีดักชันมาตรฐานกับตารางธาตุและแผนภาพเซลล์กัลวานิก

ค่าศักย์รีดักชันมาตรฐานกับตารางธาตุ

 จากตารางค่าศักย์ไฟฟ้ารีดักชันมาตรฐานและตารางธาตุให้ความสอดคล้องที่สำคัญคือ ธาตุที่เป็นโลหะมีความสามารถในการให้อิเล็กตรอนที่ดี สังเกตได้จากการที่โลหะมีค่า E ต่ำ มีข้อยกเว้นเพียงโลหะ 4 ชนิด ซึ่งได้แก่ ทองคำ แพลตินัม ทองแดง และเงินเท่านั้น ที่มีความสามารถในการให้อิเล็กตรอนไม่ดี

  ตารางค่าศักย์ไฟฟ้ารีดักชันมาตรฐานและตารางธาตุไม่ได้ให้ความสอดคล้องของความเป็นโลหะกับค่า E ทั้งหมด ถ้าพิจารณาให้ดี ธาตุที่มีความเป็นโลหะมากที่สุดควรจะอยู่มุมล่างซ้ายสุดของตารางธาตุ และควรเป็นธาตุที่มีความสามารถให้อิเล็กตรอนได้ดีที่สุด (พิจารณาจากแนวโน้มของค่าพลังงานไอออไนเซชัน ซึ่งมีแนวโน้มลดลงจากบนลงล่าง) แต่จากค่าตารางค่าศักย์ไฟฟ้ารีดักชันมาตรฐาน Li มี E ต่ำที่สุด นั่นแสดงว่า Li มีความสามารถให้อิเล็กตรอนได้ดีที่สุด สาเหตุของความไม่สอดคล้องกันนี้ก็คือ พลังงานไอออไนเซชันเป็นค่าที่วัดจากการที่อะตอมให้อิเล็กตรอนเมื่ออยู่ในสภาวะแก๊ส (M(g) M+(g) + e-) แต่ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานเป็นค่าที่วัดจากการที่อะตอมในสภาวะของแข็งเสียอิเล็กตรอนเกิดเป็นไอออนบวกในน้ำ (M(s)  M+(aq) + e-) เนื่องจาก Li+ มีขนาดเล็ก อัตราส่วนของประจุต่อรัศมีไอออนมีค่าสูง เมื่อ Li+ อยู่ในน้ำจะเกิดแรงดึงดูดอย่างแรงกับน้ำ จึงมีความสามารถให้อิเล็กตรอนแล้วเกิดเป็นไอออนได้ดีกว่าโลหะตัวอื่น

แผนภาพเซลล์กัลวานิ

 

การเขียนแผนภาพของเซลล์กัลวานิกมีหลักดังนี้

          1. เขียนครึ่งเซลล์ที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันไว้ทางซ้ายมือ โดยเขียนขั้วไฟฟ้าไว้ทางซ้ายสุด ตามด้วยไอออนในสารละลาย และใช้เส้นเดี่ยว / ขีดคั่นระหว่างขั้วไฟฟ้ากับไอออนในสารละลาย เช่น Zn(s)/Zn2+(aq)

          2. เขียนครึ่งเซลล์เซลล์ที่เกิดปฏิกิริยารีดักชันไว้ทางขวามือ โดยเขียนไอออนในสารละลายก่อน ตามด้วยขั้วไฟฟ้าไว้ทางขวาสุด และใช้เส้นเดี่ยว / ขีดคั่นระหว่างขั้วไฟฟ้ากับไอออนในสารละลาย เช่น Cu2+(aq)/Cu(s)

          3. สำหรับครึ่งเซลล์ที่ประกอบด้วยโลหะกับแก๊ส ใช้เส้นเดี่ยว / ขีดคั่นระหว่างขั้วไฟฟ้ากับแก๊สและระหว่างไอออนในสารละลาย เช่น Pt(s)/H2(g,1 atm)/H+(aq)

          4. เขียนเส้นคู่ขนาน // แทนสะพานไอออนกั้นระหว่างครึ่งเซลล์ทั้งสอง เช่น

                    Zn(s)/Zn2+(aq)// Cu2+(aq)/Cu(s)

                    Pt(s)/H2(g,1 atm)/H+(1 mol/dm3)// Cu2+(1 mol/dm3)/Cu(s)

          5. สำหรับครึ่งเซลล์ที่มีสารสถานะเดียวกันมากกว่าหนึ่งชนิด ให้ใช้เครื่องหมายจุลภาคคั่นระหว่างไอออนทั้งสอง เช่น

                    Fe(s)/Fe2+(aq),Fe3+(aq)// Cu2+(aq)/Cu(s)

About these ads

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s