สารละลายอิเล็กโตรไลต์ และไฟฟ้าเคมี

Electrolyte

Non-electrolyzing

สารที่เมื่อละลายในน้ำแล้วจะมีการแตกตัวเป็นไอออนบวกและลบในสารละลาย

เป็นสารละลายกรด เบส หรือเกลือ

ประเภท

Strong electrolyte

สารที่ละลายน้ำแล้วแตกตัวเป็นไอออนได้มาก

Weak electrolyte

สารที่ละลายน้ำแล้วแตกตัวได้บางส่วน

นำไฟฟ้าได้น้อย

นำไฟฟ้าได้ดี

กรดอ่อน เบสอ่อน

กรดแก่ เบสแก่ เกลือ

การละลายของไอออน

น้ำบริสุทธิ์ น้ำตาล และแอลกอฮอล์

สารที่ไม่สามารถนำไฟฟ้าได้เมื่อละลายในน้ำ

พลังงานโครงร่างผลึก E1 (Lattice energy)

พลังงานเพื่อสลายผลึก ให้แตกตัวเป็นไอออนในสภาวะแก๊ส

พลังงานไฮเดรชั่น E2 (Hydration energy)

พลังงานที่คายออกมาจากไอออนในสภาวะแก๊สรวมตัวกับน้ำ

พลังงานของการละลาย

E1 - E2

E1 < E2

E1 > E2

E1 = E2

E1 >>> E2

ไม่คายพลังงาน

คายพลังงาน

ดูดพลังงาน

ไม่ละลายน้ำ

แรงคูลอมบ์

แรงระหว่างวัตถุที่มีประจุไฟฟ้า

C9A5DF8D-B370-4B6B-8213-7D4AC770DDD5

Q1, Q2 : ประจุไฟฟ้าของวัตถุ (คูลอมบ์)

r : ระยะห่างระหว่างประจุ (เมตร)

พลังงานในการแยกอิออน

9122B4CC-DC68-450B-B3FB-81B5DC302095

Ionic strength

12AB6C08-9862-4649-8164-3B7A1DB0ED99

K : ค่าคงที่ของคูลอมบ์

6D5C394D-F8D3-40DD-AF33-CEB5F5969501

513F1B6E-39D2-4FEE-AC3E-00426FACC64F

Activity of electrolyte

FEED5712-A0E5-4646-B5B1-9616D38A71A6

การวัดค่าการนำไฟฟ้า

2274725F-DA62-424C-913D-C7EFE008D4C2

6FC6DFB3-313F-487C-B9FC-351C4BA96328

การนำไฟฟ้าโมลาร์

การนำไฟฟ้าของสารละลายที่มีอิเล็กโตรไลต์ 1 โมล ละลายอยู่เมื่อสารละลายนั้นบรรจุอยู่ระหว่างขั้วไฟฟ้า ซึ่งอยู่ห่างกันเป็นระยะ 1 cm

3A322EAA-0D46-4B80-8EE5-6AB50A4FE625

D54917D4-5EFF-4540-8735-F36CDE9DDBB8

Ostwald Dilution law

2638DC1A-5C15-430E-AE95-4E5F2BA554D1

ใช้ได้ดีกับความเข้มข้นต่ำกว่า 0.1 M

Kohlrausch’s Law

การนำไฟฟ้าโมลาร์ที่เจือจางอย่างยิ่งของอิเล็กโทรไลน์ใดๆ ก็ตามย่อมมีค่าเท่ากับผลบวกของ 2 เทอม ซึ่งไม่ขึ้นต่อกัน

5BA6D598-E76E-46A6-9976-17AB5D64028D

Transference number

เศษส่วนของกระแสไฟฟ้าที่อิออนหนึ่งๆ นำไปด้วยเมื่อเคลื่อนที่อยู่ในสารละลาย

2F25863B-DFFC-497B-9496-D54F65804FBB

โมบิลิตีของอิออน

565F5A9B-6BC7-47CD-8784-D98B3571316D

F : แรงที่กระทำบนจุดประจุ (นิวตัน)

เมื่อการนำไฟฟ้าจำเพาะที่คำนวณได้สำหรับประจุ 1 F ใน 1 หน่วยปริมาตร คือ การนำไฟฟ้าโมลาร์

Redox system

ทบทวนออกซิเดชั่น

ทบทวนรีดักชัน

X สูญเสียอิเล็กตรอน

X ถูกออกซิไดซ์

X คือ reducing agent หรือ reductant

เลขออกซิเดชันของ X เพิ่มขึ้น

Y+ รับอิเล็กตรอน

Y+ ถูกรีดิวซ์

เลขออกซิเดชันของ Y+ ลดลง

Y+ คือ Oxidizing agent หรือ oxidants

D7155E2E-E39E-4522-BD5A-F4045772F53C

50FEAF6F-AFC3-46FE-A643-3018662C787D

เครื่องหมายที่ใช้เขียนเซลล์ไฟฟ้าเคมี

ขั้วไฟฟ้าโลหะจุ่มในสารละลายที่มีอิออนของโลหะนั้น

โลหะเฉื่อย เช่น Pt จุ่มในสารละลาย

สะพานเกลือเชื่อมระหว่างครึ่งเซลล์

แรงเคลื่อนไฟฟ้ามาตรฐานของเซลล์

BD1F1AF8-2B1D-41D3-B76F-0BD0F6E83B82

F5B0CBCD-9E21-429E-A3E5-5ED291532B66

6362A5E8-1B70-4C12-A32A-B803B9F6B2A5

A0C555A3-69CE-43FE-86D8-9D9B38945E1F

เทอร์โมไดนามิกส์ของเซลล์ไฟฟ้าเคมี

Nernst equation

การเปลี่ยนแปลงของพลังงานกิบส์ของปฏิกิริยา

61947E32-450C-4CB0-A6E1-0C713DDC7C29

อ้างอิงจาก เนื้อหารายวิชาเคมีเชิงฟิสิกส์เบื้องต้น เรื่องสารละลายอิเล็กโตรไลต์และไฟฟ้าเคมี เขียนโดย ผศ.ดร. นีรนุช ภู่สันติ