ปฏิบัติการทดลองเปรียบเทียบความสามารถในการเป็นตัวรีดิวซ์ และตัวออกซิไดส์ของโลหะและไอออนของโลหะ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนคัมภีร์วิทยา

        วันที่ 2 กุมภาพันธ์ 2564 เวลา 08.45– 10.20 น. ณ ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ โรงเรียนคัมภีร์วิทยา นางสาวสูไวนะ เบ็ญดาโอะ ครูผู้สอนรายวิชาเคมี ได้ทำการเรียนการสอนปฏิบัติการเคมี เรื่องเปรียบเทียบความสามารถในการเป็นตัวรีดิวซ์ และตัวออกซิไดส์ของโลหะและไอออนของโลหะ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5/1 

จุดประสงค์การทดลอง
1. ทดลองปฏิกิริยารีดอกซ์ระหว่างโลหะและไอออนของโลหะคู่ต่างๆ
2. เปรียบเทียบความสารถในการเป็นตัวรีดิวซ์ของโลหะ และตัวออกซิไดส์ของไอออนของโลหะ

การทดลอง
    เครื่องมืออุปกรณ์
        1.หลอดทดลองขนาดเล็ก 6 หลอด
        2. กระบอกตวง ขนาด 10 mL 3 อัน
        3.แท่งแก้วคน 3 อัน
        4. กระดาษทราย ขนาด 3 cm X 3 cm 3 ชิ้น

    สารเคมี

1. สารละลายคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต (CuSO4) 0.10 mol/L

2. สารละลายซิงค์ซัลเฟต (ZnSO4) 0.10 mol/L

3. สารละลายแมกนีเซียมซัลเฟต (MgSO4) 0.10 mol/L

4. แผ่นโลหะแมกนีเซียม (Mg) ขนาด 0.5 cm X 11 cm         2 ชิ้น

            5. แผ่นโลหะสังกะสี (Zn) ขนาด 0.5 cm X 11 cm                  2 ชิ้น
            6. แผ่นโลหะทองแดง (Cu) ขนาด 0.5 cm X 11 cm               2 ชิ้น

วิธีการทดลอง
1.ขัดแผ่นโลหะ Mg Zn และ Cu ด้วยกระดาษทราย
2. ใส่ CuSO4 0.10 mol/L ลงในหลอดทดลองขนาดเล็ก 2 หลอด หลอดละ 5 mL กำหนดให้เป็นหลอดที่ 1 และ 2 สังเกตสีของสารละลาย
3. จุ่มแผ่นโลหะ Mg ลงในหลอดที่ 1 และแผ่นโลหะ Zn ลงในหลอดที่ 2
4. ตั้งไว้ 1 – 2 นาที สังเกตการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นทั้งที่สารละลายและแผ่นโลหะ ถ้ามีสารมาเกาะบนแผ่นโลหะให้เขี่ยออกโดยใช้แท่งแก้วคน และสังเกตแผ่นโลหะอีกครั้ง

5. ทำการทดลองเช่นเดียวกับข้อ 1 – 4 โดยเปลี่ยนจาก CuSO4 เป็น ZnSO4   0.10 mol/L และใช้โลหะ Mg และ Cu

6. ทำการทดลองเช่นเดียวกับข้อ 1 – 4 โดยเปลี่ยนจาก CuSO4 เป็น MgSO4  0.10  mol/L และใช้โลหะ Zn และ Cu

อภิปรายผลการทดลอง
        จากการทดลองเมื่อจุ่มแผ่นโลหะลงในสารละลายที่มีไอออนของโลหะ บางคู่สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลง แสดงว่ามีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น โดยโลหะและไอออนของโลหะที่เกิดปฏิกิริยาเคมีเป็นดังนี้      

โลหะ สารละลาย	Mg	Zn	Cu
CuSO4	ü	ü	-
ZnSO4	ü	-	X
MgSO4	-	X	X

ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นนั้นเป็นปฏิกิริยารีดอกซ์เขียนสมการแสดงปฏิกิริยารีดอกซ์และระบุตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดส์ของแต่ละปฏิกิริยาได้ดังนี้

        - โลหะ Mg ที่จุ่มใน CuSO4

                    Mg(s) + Cu2+(aq) Mg2+(aq) + Cu(s)

            ตัวรีดิวซ์คือ Mg(s) ตัวออกซิไดส์คือ Cu2+(aq)

        - โลหะ Zn ที่จุ่มใน CuSO4

                    Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s)

            ตัวรีดิวซ์คือ Zn(s) ตัวออกซิไดส์คือ Cu2+(aq)

        - โลหะ Mg ที่จุ่มใน ZnSO4

                    Mg(s) + Zn2+(aq) Mg2+(aq) + Zn(s)

           ตัวรีดิวซ์คือ Mg(s) ตัวออกซิไดส์คือ Zn2+(aq)

    

        จะเห็นว่า โลหะ Mg เกิดปฏิกิริยาเมื่อจุ่มใน CuSO4 และ ZnSO4 แต่โลหะ Zn เกิดปฏิกิริยาเมื่อจุ่มใน CuSO4 เท่านั้น ดังนั้นโลหะ Mg จึงเป็นตัวรีดิวซ์ได้ดีกว่า Zn ส่วนโลหะ Cu ไม่เกิดปฏิกิริยาเมื่อจุ่มลงในสารละลายใดเลย จึงเป็นตัวรีดิวซ์ที่ไม่ดีที่สุดในทางกลับกัน Cu2+ ในสารละลาย เกิดปฏิกิริยากับโลหะ Mg และ Zn แต่ Zn2+ในสารละลาย เกิดปฏิกิริยากับโลหะ Mg เท่านั้น แสดงว่า Cu2+ เป็นตัวออกซิไดส์ที่ดีกว่า Zn2+ ส่วน Mg2+ ในสารละลาย ไม่เกิดปฏิกิริยากับโลหะใดเลย จึงเป็นตัวออกซิไดส์ที่ไม่ดีที่สุด