เซลล์กัลวานิก
เป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่เกิดปฏิกิริยาเคมีแล้วให้กระแสไฟฟ้า
ตัวอย่างเช่น เซลล์ไฟฟ้าเคมี ถ่านไฟฉาย
แบตเตอรี่รถยนต์
และเซลล์เชื้อเพลิงที่มนุษย์อวกาศใช้ในการเดินทางไปสำรวจดวงจันทร์(เกิดปฏิกิริยาเคมี
ได้กระแส)
การสร้างเซลล์กัลวานิก
นำโลหะต่างชนิดกันจุ่มในภาชนะทีบรรจุสารละลายที่มีอิออนของโลหะนั้น
เช่น โลหะ A จุ่มใน A2+ และโลหะ B จุ่มใน B2+
เป็นต้น และภาชนะ 2
ใบนี้มีสะพานอิออนเชื่อมถึงกัน
แล้วต่อลวดตัวนำจากขั้วทั้งสองเข้ากับโวลต์มิเตอร์
(volt meter)
ซึ่งมีเข็มแสดงทิศทางการไหลของอิเล็กตรอน
พบว่าเข็มกระดิกแสดงว่าอิเล็กตรอนไหล
จากรูปพบว่าเข็มของโวลต์มิเตอร์เบนจาก
A ไปยัง B แสดงว่าอิเล็กตรอนไหลจาก A ไปยัง B
เราต้องการทราบสิ่งต่อไปนี้
1.
ขั้วบวกและขั้วลบ
1.1 ขั้วบวก คือ
ขั้วที่มีอิเล็กตรอนหนาแน่นน้อยกว่า
หรือขั้ว e ไหลเข้า ได้แก่ ขั้ว B
1.2 ขั้วลบ คือ
ขั้วที่มีอิเล็กตรอนหนาแน่นมากกว่า
หรือขั้ว e ไหลออก ได้แก่ ขั้ว A
2. ขั้วแอโนด (Anode) และขั้วแคโทด
(Cathode)
2.1 แอโนด คือขั้วที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน
ได้แก่ ขั้ว A เพราะให้ e
2.2 แคโทด
คือขั้วที่เกิดปฏิกิริยารีดักชัน ได้แก่
ขั้ว B เพราะรับ e
3. แผนภาพเซลล์กัลวานิก
เขียนได้ดังนี้
3.1 เขียนครึ่งเซลล์แอโนดไว้ทางซ้าย
ครึ่งเซลล์แคโทดไว้ทางขวา
คั่นกลางด้วยสะพานอิออน ซึ่งใช้เครื่องหมาย || หรือ //
3.2
สำหรับครึ่งเซลล์แอโนดและแคโทดเขียนอิเล็กโทรดไว้ซ้ายสุดและขวาสุด
ภายในครึ่งเซลล์ถ้าต่างวัฏภาคกันใช้เครื่องหมาย
/ คั่น
3.3
สารละลายที่ทราบความเข้มข้นให้เขียนระบุไว้ในวงเล็บ
3.4
ถ้าครึ่งเซลล์ที่เป็นก๊าซให้ระบุความดันลงในวงเล็บด้วย
ตัวอย่าง
การเขียนแผนภาพเซลล์ไฟฟ้าเคมี
1. A | A2+(aq) || B2+(aq) | B หรือ A | A2+
|| B2+ | B
2. Zn | Zn2+(0.1 M) || Cu2+(0.1 M) | Cu
3. Pt | H2(1 atm) | H+(1 M) || Cu2+ | Cu(s)
4.
ปฏิกิริยาที่เกิดในเซลล์ไฟฟ้าเคมี
ปฏิกิริยาครึ่งเซลล์
4.1 แอโนด เกิดปฏิกิริยา Oxidation
4.2 แคโทด เกิดปฏิกิริยา Reduction
ปฏิกิริยาทั้งเซลล์ เป็นปฏิกิริยา Redox
5. สมการแสดงปฏิกิริยา
สมการแสดงปฏิกิริยาครึ่งเซลล์
แอโนด (Oxidation) A ----> A2+ + 2e ........(1)
แคโทด (Reduction) B