Electrochemistry
Electrochemistry Is the study of reactions that gain or lose electrons.
Battery Reactions- oxidation and reduction
Corrosion- oxidation
Preventing Corrosion
Oxidation
Electroplating- reduction
Refining Metals- reduction
เลขออกซเิ ดชนั •เลขออกซิเดชนั (Oxidation number) เป็นค่าประจุ ไฟฟา้ ทส่ี มมติขน้ึ ของไอออนหรืออะตอมของธาตุ โดยคานวณ จากการรบั การจา่ ย อิเลก็ ตรอน หรอื การใช้พนั ธะรว่ มกัน
เลขออกซเิ ดชนั การกาหนดเลขออกซเิ ดชัน 1. เลขออกซเิ ดชนั ของธาตุอสิ ระ (ยังไมร่ วมกบั ธาตใุ ด) = 0 เชน่ Na , K , Cl2 , P4 , S8 , Br2 , O2 2. เลขออกซิเดชนั ของไอออนที่มอี ะตอมเดียวมีคา่ = ประจุของไอออน เช่น Na+ มีเลขออกซเิ ดชนั เท่ากบั + 1 Ba2+ มีเลขออกซเิ ดชนั เทา่ กับ + 2 Al 3+ มีเลขออกซเิ ดชนั เทา่ กบั + 3 Cl - มเี ลขออกซเิ ดชนั เท่ากับ - 1 S 2 - มีเลขออกซเิ ดชนั เท่ากบั - 2
เลขออกซเิ ดชนั 3. เลขออกซิเดชนั ของโลหะหมู่ 1 ในสารประกอบ = + 1 เช่น NaCl เลขออกซิเดชนั ของโลหะหมู่ 2 ในสารประกอบ = + 2 เช่น MgCl2 4. เลขออกซิเดชนั ของธาตุ H ในสารประกอบโดยท่วั ไป = + 1 เช่น NH3 , HCl ยกเวน้ โลหะไฮไดด์ = - 1 เชน่ NaH , CaH2
เลขออกซเิ ดชนั 5. เลขออกซิเดชันของธาตุ O ในสารประกอบโดยส่วนใหญ่ = - 2 เช่น H2O , MgO ยกเวน้ ในสารประกอบ peroxide = -1 เช่น H2O2 , Na2O2 และเมื่อรวมกับ F เปน็ OF2 มีคา่ = + 2 ( F มเี ลขออกซเิ ดชนั -1 )
เลขออกซเิ ดชนั • 6. ธาตหุ มู่ 1A และ 2A จะมีเลขออกซเิ ดชันเป็น +1 และ +2 เสมอ ตามลาดบั • 7. โลหะแทรนซิชันมเี ลขออกซเิ ดชันได้หลายค่า ยกเวน้ Ag จะมเี ลขออกซเิ ดชนั เท่ากบั +1 Zn จะมีเลขออกซิเดชนั เท่ากับ +2 Sc จะมเี ลขออกซิเดชนั เทา่ กับ +3
เลขออกซเิ ดชนั •8. กลุ่มของไอออนจะมผี ลรวมของเลขออกซเิ ดชันเปน็ ไอออน ท่ีปรากฏ เชน่ • กลมุ่ ไอออนท่ีมปี ระจรุ วมเป็น +1 เช่น NH4+ • กลุม่ ไอออนที่มปี ระจรุ วมเปน็ -1 เช่น OH- CN- OCN- NO2- NO3- MnO4- HCO3- • กลุ่มไอออนที่มปี ระจรุ วมเปน็ -2 เช่น CO32- SO32- SO42- C2O42- MnO42- CrO42- • กลมุ่ ไอออนทม่ี ปี ระจรุ วมเป็น -3 เช่น PO33- PO43-
เลขออกซเิ ดชนั 9. ในอะตอมท่ีเป็นกลางผลบวกของเลขออกซเิ ดชันทงั้ หมดต้อง เปน็ ศนู ย์ และในไอออนทม่ี ีหลายอะตอม ผลบวกของเลขออกซเิ ดชนั ทั้งหมดในไอออนต้องเทา่ กบั ประจุสุทธิของไอออนนนั้ เช่น - ในสารประกอบ ( neutral ) เทา่ กบั 0 เช่น สารประกอบ KMnO4 มาจาก K + Mn + 4 O Ox. No. (+1) + ( ? ) + 4(-2) = 0 ดังน้นั เลขออกซเิ ดชนั ของ Mn = + 7
เลขออกซเิ ดชนั - ในกลุม่ อะตอมที่เปน็ ไอออนจะเทา่ กบั ประจทุ ี่แสดงนั้น เช่น NO3- มาจาก N + 3 Ox. No. ( ? ) + 3 (-2) = - 1 ดงั นนั้ เลขออกซเิ ดชนั ของ N = + 5 จงหาเลขออกซเิ ดชนั ของสารประกอบทข่ี ดี เส้นใตไ้ ว้ตอ่ ไปนี้ 1. K2Cr2O7 4. Na3PO4 2. CaCl2 5. H3AsO4 3. SO32 - 6. C2O42-
ปฏิกริ ิยารดี อกซ์ (Redox reaction) คือ ปฏกิ ิรยิ าทมี่ กี ารถา่ ยโอน (ให้–รบั ) อิเลก็ ตรอน แบง่ ออกเปน็ 2 ครง่ึ ปฏกิ ิรยิ า (half – reaction) ปฏกิ ิรยิ าออกซเิ ดชนั (Oxidation reaction) คอื ครง่ึ ปฏกิ ิรยิ าทมี่ ี การสญู เสยี (ให้) อิเล็กตรอน เลขออกซเิ ดชนั เพิม่ ขน้ึ ปฏกิ ริ ยิ ารดี กั ชนั (Reduction reaction) คือ ครึง่ ปฏกิ ริ ยิ าทมี่ กี ารรบั อิเล็กตรอน เลขออกซเิ ดชนั ลดลง
ตวั ออกซไิ ดซ์ Reduction Sn2+ + Pb 2+ Sn + Pb ตวั รดี วิ ซ์ Oxidation ออกซิเดชัน : Sn → Sn2+ + 2e- รีดคั ชัน : Pb2+ + 2e- → Pb
ตวั ออกซไิ ดซ์ (Oxidizing agent หรอื Oxidizer) : สาร (atom, molecule, ion) ที่ทาหนา้ ทเ่ี ปน็ ตวั รบั อเิ ลก็ ตรอน แต่ตัวมนั เองถกู รดี วิ ซ์ ทาใหเ้ ลขออกซเิ ดชนั ลดลง ตัวรดี วิ ซ์ (Reducing agent หรือ Reducer) : สาร (atom, molecule, ion) ท่ที าหน้าทเ่ี ปน็ ตวั ใหอ้ เิ ล็กตรอน ตัวมนั เองถกู ออกซไิ ดซ์ ทาใหเ้ ลขออกซเิ ดชนั เพมิ่ ขนึ้ หมายเหตุ ท้ังปฏกิ ริ ยิ า oxidation และ reduction จะเกิดข้ึนพรอ้ มๆ กัน จานวนอเิ ลก็ ตรอนทตี่ วั รดี วิ ซ์สญู เสียไป จะเทา่ กบั จานวนอเิ ลก็ ตรอน ทีต่ วั ออกซไิ ดซไ์ ดร้ บั มา
จงเขยี นครงึ่ ปฏกิ ริ ยิ า และระบตุ วั ออกซไิ ดซ์ และตวั รดี วิ ซ์ 1) Zn + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu ตวั ออกซไิ ดซ์ : …………….. ตวั รีดิวซ์ : ..….……….. คร่ึงปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชัน : ………………………………. ครึ่งปฏกิ ริ ยิ ารดี กั ชนั : ……………………………….
2) 2Na + Cl2 → 2NaCl ตัวออกซไิ ดซ์ : …………….. ตัวรีดวิ ซ์ : ..….……….. คร่ึงปฏกิ ิรยิ าออกซเิ ดชนั : ………………………………. ครึ่งปฏิกริ ยิ ารดี กั ชนั : ……………………………….
จงพจิ ารณาปฏิกริ ิยาต่อไปนี้ ปฏิกริ ิยาใดเป็ นปฏิกริ ิยารีดอกซ์ 1. Cl2 + 2OH - → Cl - + ClO - + H2O 2. Ca 2+ + 2F - → CaF2 3. NH3 + H + → NH4+ 4. 2Li + H2 → 2LiH 5. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 6. 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
การดุลสมการรีดอกซ์ ใช้วิธี ion – electron method Step 1 แยกเป็ นส่วน oxidation, reduction ดุลอะตอมท่มี ีการเปลย่ี นเลข ออกซิเดชัน และแสดงการให้ - รับ e- Step 2 ในภาวะกรด - เติม H2O ด้านท่ขี าด O2 โดยโมลของ H2O ที่เตมิ เท่ากบั O2ทข่ี าด - เติม H+ ด้านท่ีขาด H โดยโมลของ H+ ทเี่ ตมิ เท่ากบั H ทีข่ าด
ในภาวะด่าง - เติม H2O ด้านท่ี O เกนิ โดยโมลของ H2O ที่เติมเท่ากบั O ที่เกนิ - เตมิ OH - ด้านตรงข้าม 2 เท่าของโมล H2O ทีเ่ ติม Step 3 ทาจานวนอเิ ลก็ ตรอน (e –) ของ oxidation = reduction Step 4 รวมปฏิกริ ิยา oxidation + reduction Step 5 ตรวจสอบจานวนอะตอม จานวน e- และ จานวนประจุให้เท่ากนั
เซลลถ์ า่ นไฟฉายหรือเซลลแ์ หง้ หรือเซลลเ์ ลอคลังเช ปฏกิ ริ ิยาทเ่ี กิด 1. Anode (Oxidation) Zn --> Zn2+ + 2e- 2. Cathode (Reduction) 2MnO2 + 2NH+4 + + 2e- ---> Mn2O3 + H2O + 2NH3 ปฏกิ ริ ิยารวม (Redox) Zn + 2MnO2 + 2NH+4 + ---> Zn2+ + Mn2O3 + H2O + 2NH3 Zn2+ รวมกับ NH3 เกดิ สารประกอบเชงิ ซ้อน [Zn(NH3)4]2+ และ [Zn(NH3)2(H2O)]2+] เพอ่ื รักษา ความเขม้ ขน้ ของ Zn2+ & NH3 เซลลช์ นิดนี้มีแรงเคลือ่ นประมาณ 1.5 Volts
• เม่ือใชเ้ ซลลน์ ้ีไปนานๆ โลหะสงั กะสีจะกร่อน ความต่างศกั ยร์ ะหวา่ งข้วั ไฟฟ้าจะ ลดลง จนในที่สุดศกั ยไ์ ฟฟ้าลดต่ามากเกือบเป็นศูนย์ ซ่ึงเรียกวา่ ถ่านหมด
เซลลแ์ อลคาไรด์ หลักการเหมอื นกบั ถา่ นไฟฉายแตใ่ ช้ดา่ ง NaOH หรือ KOH เป็ นอเิ ลก็ โทรไลต์ แทน NH4Cl ปฏกิ ริ ยิ าทเ่ี กดิ 1. Anode (Oxidation) Zn + 2OH- --> ZnO + H2O + 2e- 2. Cathode (Reduction) 2MnO2 + H2O + 2e- ---> Mn2O3 + 2OH- ปฏกิ ริ ิยารวม (Redox) Zn + 2MnO2 ---> ZnO + Mn2O3 เซลลอ์ ัลคาไลนม์ ศี ักยไ์ ฟฟ้าเทา่ กับเซลลแ์ หง้ แตใ่ ช้ได้นานกวา่ เพราะนา้ และไฮดรอกไซด์ (OH-) ทเ่ี กดิ ขนึ้ ในปฏกิ ริ ิยาหมุนเวยี นกลบั ไปเป็ นสารตงั้ ตน้ ของปฏกิ ริ ิยาไดอ้ กี จงึ ทาใหศ้ ักยค์ งทต่ี ลอดการใช้งานและใช้ได้นานกว่า
เซลลป์ รอท หลกั การเหมือนกบั เซลล์อลั คาไลน์ แต่ใช้เมอร์คิวรี (II) ออกไซด์ ( HgO) แทนแมงกานีส (IV) ออกไซด์ (MnO2) ส่วนอเิ ลก็ โทรไลต์คือ KOH หรือ NaOH ผสมกับ Zn(OH)2 ปฏิกริ ิยาที่เกดิ 1. Anode (Oxidation) Zn + 2OH- --> ZnO + H2O + 2e- 2. Cathode (Reduction) HgO + H2O + 2e- ---> Hg + 2OH- ปฏิกริ ิยารวม (Redox) Zn + HgO ---> ZnO + Hg เซลล์ปรอทให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.3 Volts ให้กระแสไฟฟ้าต่า แต่มขี ้อดที ี่สามารถให้ ศักย์ไฟฟ้าเกือบคงที่ตลอดอายุการใช้งาน นิยมใช้กันมากในเครื่องฟังเสียงสาหรับคนหู พกิ าร เคร่ืองคดิ เลข นาฬิกา กล้องถ่ายรูป เครื่องตรวจการเต้นของหัวใจ
เซลลเ์ งนิ มสี ่วนประกอบเช่นเดยี วกับเซลล์ปรอท แต่ใช้ซิลเวอร์ออกไซด์ ( Ag2O) แทนเมอร์ควิ รี (II) ออกไซด์ ( HgO) ปฏิกริ ิยาท่ีเกดิ 1. Anode (Oxidation) Zn + 2OH- --> ZnO + H2O + 2e- 2. Cathode (Reduction) Ag2O + H2O + + 2e- ---> 2Ag + 2OH- ปฏิกิริยารวม (Redox) Zn + Ag2O ---> ZnO + 2Ag เซลล์เงินให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 5 Volts มขี นาดเล็กและมอี ายุการใช้งานได้นานมากแต่ มีราคาแพง จงึ ใช้กบั อุปกรณ์หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าบางชนิด เช่น เครื่องคิดเลข นาฬิกา
เซลลเ์ ชอื้ เพลิงไฮโดรเจน-ออกซเิ จน เซลลเ์ ช้ือเพลิงไฮโดรเจน-ออกซิเจน ประกอบดว้ ยแท่งคาร์บอนท่ีมีรูพรุน 2 แท่งทาหนา้ ท่ีเป็นข้วั ไฟฟ้าท่ีผิวของแท่ง คาร์บอนมีผงแพลทินมั หรือแพลเลเดียมผสมยเู่ พื่อทาหนา้ ท่ีเป็นตวั เร่งปฏิกิริยา ข้วั ไฟฟ้าท้งั สองจุ่มอยใู่ นอิเลก็ โทรไลตซ์ ่ึงอาจเป็นสารละลาย NaOH หรือ KOH ปฏิกริ ิยาที่เกดิ ขนึ้ ท่ีแอโนด 2H2(g) + 4OH-(aq) -----> 4H2O(l) + 4e-(s) ที่แคโทด O2 (g) + 2H2O (l) + 4e- ------> 4OH-(aq) ปฏิกิริยารวม O2(g) + 2H2(g) -----> 2H2O(l) เนื่องจากปฏิกิริยาท่ีเกิดข้ึนมีการรับและการใหอ้ ิเลก็ ตรอน จึงทาใหม้ ีกระแสไฟฟ้า เกิดข้ึนดว้ ย เซลลป์ ระเภทน้ีถูกนาไปใชใ้ นยานอวกาศ เพราะนอกจากจะไดพ้ ลงั งาน ไฟฟ้าแลว้ ยงั ไดน้ ้าเป็นน้าดื่ม สาหรับนกั บินอวกาศดว้ ย เซลลน์ ้ีมีศกั ยไ์ ฟฟ้าประมาณ 1.2 โวลต์
เซลลเ์ ชอื้ เพลงิ โพรเพน-ออกซเิ จน ปฏิกิริยาทีเกิดข้ึน ที่แอโนด C3H8(g) + 6H2O(l) -----> 3CO2(g) + 20H+ (aq)+ 20e-(s) ที่แคโทด 5O2 (g) + 20H+ (aq) + 20e- ------> 10H2O(l) ปฏิกิริยารวม 5O2 (g) + C3H8(g) -----> 3CO2(g) + 4H2O(l) ปฏิกิริยาในเซลลเ์ ช้ือเพลิงโพรเพน-ออกซิเจนน้ีเสมือนกบั ปฏิกิริยาสนั ดาป ของก๊าซโพรเพนเซลลน์ ้ีอาจใหป้ ระสิทธิภาพการทางานสูงประมาณ 2 เท่า ของเคร่ืองยนตส์ ันดาปภายใน
เซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกว่ั เซลลช์ นิดน้ีใชเ้ ป็นแหล่งพลงั งานไฟฟ้าใน รถยนตห์ รือจกั รยานยนต์ เรียกชื่อทว่ั ไปวา่ “ แบตเตอรี่ ”
สรุปปฏกิ ริ ิยาทเ่ี กดิ ขนึ้ ในเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกว่ั 1. การประจุไฟคร้ังแรก H2(g) O2(g) + 4H+(aq) + 4e- ข้วั แคโทด: 2H+(aq) + e- PbO2(s) ข้วั แอโนด: 2H2O(l) PbO2(s) + 4H+(aq) + 4e- Pb(s) +O2(g) ปฏิกิริยารวมท่ีข้วั แอโนด 2H2O(l) + Pb(s)
•2. การจ่ายไฟ • ที่ข้วั แอโนด: Pb(s) + SO2−(aq) PbSO4(s) + 2e- 4 PbSO4(s) + 2H2O(l) 2PbSO4(s) + 2H2O(l) ท่ีข้วั แคโทด: PbO2(s) + 4H+ (aq) + SO2−(aq) + 2e- 4 ปฏิกิริยาของเซลลเ์ ป็นดงั น้ี Pb(s) + PbO2(s) + 4H+ (aq) + SO24− (aq)
แบตเตอร่ี 1) เมอื่ อัดไฟครัง้ แรก 2) เมอ่ื จา่ ยไฟ 3) เมอื่ อดั ไฟครัง้ ตอ่ ไป
เซลลน์ ิกเกิล - แคดเมียม • เซลลน์ ิกเกิล - แคดเมียมหรือเซลลน์ ิแคด มีโลหะแคดเมียมเป็น ข้วั แอโนด และใชส้ ารประกอบของนิกเกิล(III) เช่น NiO(OH)ที่ฉาบอยู่ บนโลหะนิกเกิลเป็นแคโทดโดยมีสารละลายเบส คือโพแทสเซียมไฮดร อกไซดเ์ ป็นอิเลก็ โทรไลต์ ปฏิกิริยาท่ีเกิดข้ึนขณะจ่ายไฟเป็นดงั น้ี
• แอโนด : Cd(s) + 2OH-(aq) Cd(OH)2(s) + 2e- แคโทด : NiO(OH) (s) + 2H2O(l) + 2e- Ni(OH)2(s) + 2OH-(aq) ปฏิกิริยารวม : Cd(s) + 2NiO(OH) (s) + 2H2O(l) Cd(OH)2(s) + Ni(OH)2(s)
เซลลโ์ ซเดียม- ซลั เฟอร์ •ใชโ้ ซเดียมเหลวเป็นแอโนด และกามะถนั เหลวเป็น แคโทด •สมการแสดงปฏิกิริยาเกิดข้ึนดงั น้ี •แอโนด : 2Na(l) 2Na+(l) + 2e- •แคโทด: 2Na(l) + n S8(l) + e- Na2Sn(l) 8
เซลลอ์ เิ ลก็ โทรไลต์ Electrolysis เป็ นกระบวนการทางเคมที ใี่ ชพ้ ลังงานไฟฟ้าเพอื่ ทา ใหเ้ กดิ ปฏกิ ริ ยิ าเคมที ไ่ี มส่ ามารถเกดิ ขนึ้ ได้เอง ส่วนประกอบทสี่ าคัญของ Electrolytic cell 1. แหลง่ พลงั งานไฟฟ้าจาก ภายนอก 2. ขั้วไฟฟ้า 3. สารละลายอเิ ลก็ โทรไลท์
ขอ้ แตกตา่ งระหว่างกัลวานิกเซลลก์ ับอเิ ล็กโทรไลติกเซลล์ ขอ้ แตกตา่ ง กัลวานิก อเิ ลก็ โทรไลตกิ ปฏิกริ ิยา Spontaneous Nonspontaneous การเปลย่ี นแปลง เคมีเป็ นไฟฟ้า ไฟฟ้าเป็ นเคมี ขว้ั ไฟฟ้า Cathode (+) Cathode (-) Anode (-) Anode (+) การนาไปใช้ เป็ นแหล่งพลงั งาน ชุบโลหะ การทาโลหะให้ บริสุทธิ์
อเิ ล็็กโทรไลซิสของนา้ (+) (-) ปฏกิ ริ ิยารวม : H2O(l) → H2(g) + 1/2O2(g)
การแยกสารทหี่ ลอมเหลวด้วยกระแสไฟฟ้า ปฏกิ ริ ิยารวม : 2Na+(l) + 2Cl- → 2Na(s) + Cl2(g) E๐cell = -2.71 - (+1.36) = -4.07 V
การแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้า Anode (+) Cathode (-) 1. การแยกสารละลาย Na2SO4 2. การแยกสารละลาย CuBr2 3. การแยก CuSO4 โดยขัว้ ไฟฟ้า
ประโยชนข์ องเซลลอ์ เิ ล็กโทรไลต์ การชุบโลหะ หลักการของการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า คือ ต้องให้โลหะชนิดหน่ึงมา เคลือบบนโลหะอกี ชนิดหนึ่งที่อยู่เป็ นแคโทด โดยจัดเซลล์ดงั นี้ ข้วั แอโนด: โลหะท่ีใช้ชุบ ข้วั แคโทด: โลหะที่ต้องการชุบ สารละลายอเิ ลก็ โทรไลต์: ไอออนของโลหะชนิดเดียวกบั โลหะที่เป็ น แอโนด หรือโลหะท่ีใช้ชุบ ไฟฟ้า: กระแสตรง ขั้วแอโนด: Ag: Ag(s) Ag +(aq) + e - ขั้วแคโทด: ช้อน: Ag +(aq) + e - Ag(s)
หลกั การชุบโลหะดว้ ยกระแสไฟฟ้า 1. จดั ส่ิงท่ีตอ้ งการชุบเป็นแคโทด 2. ตอ้ งการชุบดว้ ยโลหะใด ตอ้ งใชโ้ ลหะน้นั เป็นแอโนด 3. สารละลายอิเลก็ โทรไลตต์ อ้ งมีไอออนของโลหะที่เป็น แอโนด 4. ตอ้ งใชไ้ ฟฟ้ากระแสตรงเพอื่ ใหอ้ ิเลก็ ตรอนไหลไปทาง เดียวกนั ตลอด 5. ขณะชุบโลหะ ความเขม้ ขน้ ของสารละลายอิเลก็ โทรไลตไ์ ม่ เปลี่ยนแปลงตราบใดที่ข้วั แอโนดยงั ไม่กร่อนหมด
การชุบโลหะให้ผวิ เรียบและสวยงามขนึ้ อยู่กบั ปัจจัยต่อไปนี้ 1. สารละลายอเิ ลก็ โทรไลต์ต้องมคี วามเข้มข้นเหมาะสม 2. กระแสไฟฟ้าทใี่ ช้ต้องปรับค่าความต่างศักย์ให้มคี วาม เหมาะสมตามชนิดและขนาดของชิ้นโลหะทต่ี ้องการชุบ 3. โลหะทใ่ี ช้เป็ นแอโนดต้องบริสุทธ์ิ 4. ไม่ควรชุบนานเกนิ ไป
ประโยชนข์ องเซลลอ์ เิ ลก็ โทรไลต์ การทาทองแดงใหบ้ รสิ ุทธิ์ จากโลหะทปี่ ระกอบดว้ ย Cu, Fe, Zn, Ag, Au, Pt CAatnhooddee - + CuSO4 + ทองแดงไม่บริสุทธิ์ H2SO4 ทองแดงบริสุทธิ์ กากตะกอน
การผุกร่อนของโลหะ O2(g) + 2H2O(l) + 4e- 4OH-(ag) Redox: 2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) 2Fe2+(aq) + 4OH-(aq) 4Fe(OH)2(s) + O2(g) + 2H2O(l) Fe(OH)2(s) 4Fe(OH)3(s)
การผุกร่อนของโลหะ • การเกดิ สนิมเหลก็ เน่ืองจาก CO2 • CO2 ละลายนา้ แล้วเกดิ H2CO3 ซง่ึ แตกตวั ให้ H+ • Anode : Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e- • Cathode : O2(g) + 4H+(aq) + 4e- → 2H2O(l) • 4Fe2+(aq) + O2(g) + (4+2n)H2O(l) → 2Fe2O3.nH2O(s) + 8H+(aq)
การป้องกันการผุกร่อน 1. ทาสี ทาน้ามนั การรมดา และการเคลือบพลาสติก เป็นการป้องกนั การถกู กบั O2 และ ความช้ืน 2. ทาการชุบดว้ ยโลหะ โลหะบางชนิดมีสมบตั ิพิเศษ กล่าวคือเมื่อทาปฏิกิริยากบั ออกซิเจนจะเกิดเป็น ออกไซดข์ องโลหะเคลือบอยบู่ นผวิ ของโลหะน้นั และไม่เกิดการผกุ ร่อนอีกต่อไป โลหะท่ีมีสมบตั ิดงั กล่าวไดแ้ ก่ อลูมิเนียม ดีบุก และสงั กะสี การชุบ หรือเคลือบ โดยโลหะท่ี Oxide ของโลหะน้นั คงตวั สลายตวั ยาก จะเป็นผวิ บางๆ คลุมผวิ โลหะอีกที ไดแ้ ก่ Cr (โครเมียม) และอลูมิเนียม(Al) เป็ นตน้ ดงั น้นั Cr2O3.Al2O3 สลายตวั ยาก เรียกชื่อวา่ วธิ ี อะโนไดซ์ (Anodize) • หมายเหตุ เหลก็ กลา้ ไม่เกิดสนิม (stainless steel) เป็น Fe ผสม Cr
Search
