หลักการ
เซลล์กัลวานิก (Galvanic
cell)
เซลล์กัลวานิก (Galvanic cell) คือ เซลล์ไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า ประกอบด้วยครึ่งเซลล์ 2 ครึ่งเซลล์มาต่อกัน และเชื่อมให้ครบวงจรโดยใช้สะพานไอออนต่อระหว่างครึ่งเซลล์ไฟฟ้าทั้งสอง
รูปที่ 1 แสดงเซลล์กัลวานิก
ซึ่งอิเล็กตรอนไหลจากขั้วแอโนด(-)ไปยังขั้วแคโทด(+)
ครึ่งเซลล์ (Half cell)
ครึ่งเซลล์ (Half cell) คือ ระบบที่มีสารจุ่มอยู่ในไอออนของสารนั้น
ถ้าสารที่จุ่มเป็นโลหะก็ใช้โลหะนั้นเป็นขั้ว (ขั้วว่องไว) เช่น Zn จุ่มอยู่ใน Zn2+ ดังรูป
รูปที่ 2 แสดงครึ่งเซลล์ออกซิเดชัน (Oxidation half cell) และครึ่งเซลล์รีดักชัน (Reduction half cell)
สะพานไอออน (Salt
bridge)
สะพานไอออน (Salt bridge) คือ ตัวเชื่อมวงจรภายในของแต่ละครึ่งเซลล์ให้ครบวงจร ทำให้ไอออนในแต่ละครึ่งเซลล์สามารถไหลผ่านสะพานไอออนนี้ได้ และมีหน้าที่รักษาสมดุลของไอออนของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ในแต่ละครึ่งเซลล์ เพื่อทำให้ประจุในแต่ละครึ่งเซลล์สมดุลกัน
สะพานไอออน (Salt bridge) คือ ตัวเชื่อมวงจรภายในของแต่ละครึ่งเซลล์ให้ครบวงจร ทำให้ไอออนในแต่ละครึ่งเซลล์สามารถไหลผ่านสะพานไอออนนี้ได้ และมีหน้าที่รักษาสมดุลของไอออนของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ในแต่ละครึ่งเซลล์ เพื่อทำให้ประจุในแต่ละครึ่งเซลล์สมดุลกัน
สมบัติของสารที่ใช้ทำเป็นสะพานไอออน
1. เป็นสารประกอบไอออนิกที่สามารถแตกตัวละลายน้ำได้ดี มีปริมาณไอออนมาก
2. ไอออนต้องไม่ทำทำปฏิกิริยาเคมีใดๆ กับสารละลายของแต่ละครึ่งเซลล์
3. ไอออนบวกและไอออนลบที่แตกตัวออกมาต้องมีความสามารถในการเคลื่อนที่ใกล้เคียงกัน
4. สารที่ใช้ทำสะพานไอออน ได้แก่ KNO3, KCl, NH4Cl
5. ต้องเป็นสารละลายอิ่มตัว ประกอบด้วยไอออนมาก
ลักษณะสำคัญของเซลล์กัลวานิก
1. กระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเป็นกระแสตรง คือ กระแสอิเล็กตรอน
2. อิเล็กตรอนจะไหลจากเซลล์ที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำไปยังครึ่งเซลล์ที่มีศักย์ไฟฟ้าสูง
ภาพประกอบการทดลอง
วิดีโอการทดลอง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น