ตัวอย่างที่ 2



          จากรูป 3) การแยกสารละลาย CuSO4 ด้วยไฟฟ้าโดยใช้ขั้วไฟฟ้าเฉื่อย และรูป 4) การแยกสารละลาย CuSO4 ด้วยไฟฟ้าโดยใช้ขั้วไฟฟ้าเป็นทองแดง จะให้ผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน อธิบายได้โดย


3) การแยกสารละลาย CuSO4 ด้วยไฟฟ้าโดยใช้ขั้วไฟฟ้าเฉื่อย
          ที่ขั้วแอโนด มีไอออนและสารที่สามารถให้อิเล็กตรอนได้คือ SO42- และ H2O โดยมีปฏิกิริยาครึ่งเซลล์รีดักชันและ ค่า E๐ เป็นดังนี้
                    S2O82-(aq) + 2e- 2SO42-(aq)              +2.01 V                   (8)
                    O2(g) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(l)            +1.23 V                  (9)
          สารที่สามารถให้อิเล็กตรอนได้ดี (ตัวรีดิวซ์ที่ดี) คือสารที่มีค่า E๐ ต่ำ ปฏิกิริยา (9) มีค่า E๐ ต่ำกว่า H2O จึงสามารถให้อิเล็กตรอนได้ดีกว่า ทำให้เกิดแก๊สออกซิเจนที่ขั้วแอโนด และมี H+ เกิดขึ้นด้วย ดังสมการ
                    2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e-                                            (10)
          ที่ขั้วแคโทด มีไอออนและสารที่สามารถให้อิเล็กตรอนได้คือ Cu2+,  H2O และ H+ โดยมีปฏิกิริยาครึ่งเซลล์รีดักชันและ ค่า E๐ เป็นดังนี้
                    Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)                             +0.34 V                 (11)
                    2H+(aq) + 2e- H2(g)                                 0.00 V                 (12)
                    2H2O(l) + 2e- H2(g) + 2OH-(aq)             -0.83 V                  (13)
          สารที่สามารถรับอิเล็กตรอนได้ดี (ตัวออกซิไดซ์ที่ดี) คือสารที่มีค่า E๐ สูง ปฏิกิริยา (11) มีค่า E๐ สูงที่สุด Cu2+ จึงสามารถรับอิเล็กตรอนได้ดีกว่า ทำให้เกิดสารสีน้ำตาลแดงหรือทองแดงเกาะที่ขั้วแคโทด ดังสมการ
                    Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)                                                             (14)
          ปฏิกิริยารวม (สมการ 10 + 14) คือ 2Cu2+(aq) + 2H2O(l) 2Cu(s) + O2(g) + 4H+(aq)

4) การแยกสารละลาย CuSO4 ด้วยไฟฟ้าโดยใช้ทองแดงเป็นขั้วไฟฟ้า
          ที่ขั้วแอโนด มีไอออนและสารที่สามารถให้อิเล็กตรอนได้คือ SO42-,   H2O  และ  Cu โดยมีปฏิกิริยาครึ่งเซลล์รีดักชันและ ค่า E๐ เป็นดังนี้
                    S2O82-(aq) + 2e- 2SO42-(aq)                +2.01 V                     (15)
                    O2(g) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(l)              +1.23 V                   (16)
                    Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)                             +0.34 V                    (17)
          สารที่สามารถให้อิเล็กตรอนได้ดี (ตัวรีดิวซ์ที่ดี) คือสารที่มีค่า E๐ ต่ำ ปฏิกิริยา (17) มีค่า E๐ ต่ำที่สุด Cu จึงสามารถให้อิเล็กตรอนได้ดีกว่า ทำให้ขั้วแอโนดกร่อนกลายเป็น Cu2+ เพิ่มขึ้นในสารละลาย ดังสมการ
                    Cu(s)  Cu2+(aq) + 2e-                                                               (18)
          ที่ขั้วแคโทด มีไอออนและสารที่สามารถให้อิเล็กตรอนได้คือ Cu2+ และ H2O โดยมีปฏิกิริยาครึ่งเซลล์รีดักชันและ ค่า E๐ เป็นดังนี้
                    Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)                             +0.34 V                     (19)
                    2 H2O(l) + 2e- H2(g) + 2OH-(aq)            -0.83 V                    (20)
          สารที่สามารถรับอิเล็กตรอนได้ดี (ตัวออกซิไดซ์ที่ดี) คือสารที่มีค่า E๐ สูง ปฏิกิริยา (14) มีค่า E๐ สูงที่สุด Cu2+ จึงสามารถรับอิเล็กตรอนได้ดีกว่า ทำให้เกิดสารสีน้ำตาลแดงหรือทองแดงเกาะที่ขั้วแคโทด ดังสมการ
                   Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)                                                                 (21)





                                                                                                                                              

จัดทำโดย
1. นส. ฐิตินันท์       กฤษวงศ์        เลขที่ 11     
2. นส. มัลลิกา        ศรีวิชัย          เลขที่ 22     
ม. 4/12
โรงเรียนลำปางกัลยาณี

Hosted by www.Geocities.ws

1