คู่มือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 เล่ม 4

สาระสำ�คัญ เคมีไฟฟ้าเป็นการศึกษาปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับพลังงานไฟฟ้า โดยปฏิกิริยาเคมีที่มีการ ถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างสารเรียกว่า ปฏิกิริยารีดอกซ์ ประกอบด้วยครึ่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของ ตัวรีดิวซ์ซึ่งให้อิเล็กตรอน และครึ่งปฏิกิริยารีดักชันของตัวออกซิไดส์ซึ่งรับอิเล็กตรอน ความสามารถ ในการให้หรือรับอิเล็กตรอนในปฏิกิริยารีดอกซ์สังเกตได้จากการทดลอง การดุลสมการรีดอกซ์ทำ�ได้ โดยวิธีเลขออกซิเดชันหรือวิธีครึ่งปฏิกิริยา เซลล์เคมีไฟฟ้าประกอบด้วยขั้วไฟฟ้าและอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งอาจเชื่อมต่อแต่ละครึ่งเซลล์ด้วย สะพานเกลือหรือเยื่อ โดยขั้วไฟฟ้าที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันเรียกว่า แอโนด และขั้วไฟฟ้าที่เกิด ปฏิกิริยารีดักชันเรียกว่า แคโทด เซลล์เคมีไฟฟ้าสามารถเขียนแสดงได้ด้วยแผนภาพเซลล์ ค่าศักย์ไฟฟ้าของเซลล์คำ�นวณได้จากค่าศักย์ไฟฟ้าของครึ่งเซลล์ ถ้ามีค่าเป็นบวก แสดงว่า ปฏิกิริยารีดอกซ์เกิดขึ้นได้เองซึ่งพบในเซลล์กัลวานิก แต่ถ้ามีค่าเป็นลบแสดงว่าปฏิกิริยารีดอกซ์ ไม่สามารถเกิดได้เอง ต้องมีการให้พลังงานไฟฟ้าจากแหล่งกำ�เนิดไฟฟ้าภายนอกจึงจะเกิดปฏิกิริยา ซึ่งพบในเซลล์อิเล็กโทรลิติก ความรู้เกี่ยวกับเซลล์เคมีไฟฟ้าทั้งเซลล์กัลวานิกและเซลล์อิเล็กโทรลิติกสามารถนำ�ไปใช้ในการ ผลิตแบตเตอรี่ การชุบโลหะ การแยกสลายด้วยไฟฟ้า การทำ�โลหะให้บริสุทธิ์ การป้องกันการกัดกร่อน ของโลหะ และการพัฒนาเทคโนโลยีที่นำ�ไปสู่นวัตกรรมด้านพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม บทนี้ควรใช้เวลาสอนประมาณ 30 ชั่วโมง 11.1 เลขออกซิเดชันและปฏิกิริยารีดอกซ์ 6 ชั่วโมง 11.2 การดุลสมการรีดอกซ์ 6 ชั่วโมง 11.3 เซลล์เคมีไฟฟ้า 9 ชั่วโมง 11.4 ประโยชน์ของเซลล์เคมีไฟฟ้า 6 ชั่วโมง 11.5 เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับเคมีไฟฟ้า 3 ชั่วโมง เวลาที่ใช้ ความรู้ก่อนเรียน การดุลสมการเคมี สมการไอออนิกสุทธิ พลังงานไอออไนเซชัน อิเล็กโทรเนกาติวิตี ทิศทางการ เคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนและกระแสไฟฟ้า สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี บทที่ 11 | เคมีไฟฟ้า เคมี เล่ม 4 120