ไฟฟ้าเคมี (
อังกฤษ:
Electrochemistry) เป็น
ศาสตร์ของปฏิกิริยาที่ผิวหน้าสัมผัสของ
วัสดุตัวนำอิเล็กโทรนิก (conductor material) ซึ่งเป็น
อิเล็กโทรด (electrode) ที่อาจเป็น
โลหะ หรือ
สารกึ่งตัวนำอย่าง
กราไฟต์ (graphite) และไอออนิกคอนดักเตอร์
อิเล็กโตรไลต์ (electrolyte) ถ้า
ปฏิกิริยาเคมี (chemical reaction) เกิดจาก
แรงดันไฟฟ้า (voltage) ภายนอกหรือถ้าแรงดันไฟฟ้าเกิดจากปฏิกิริยาเคมี ดังเช่นไฟฟ้าใน
แบตเตอรี่ (Battery) อย่างนีเราเรียกว่าปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าโดยทั่วไปวิชาเคมีไฟฟ้า จะเกี่ยวข้องกับ
ปฏิกิริยาออกซิเดชัน (oxidation) และ
ปฏิกิริยารีดักชัน (reduction) และทิศทางของ
ประจุไฟฟ้า (charge transfer) จากโมเลกุลหนึ่งไปยังที่อื่นจะไม่ถือว่าเป็นเนื้อหาในเคมีไฟฟ้า
ธาตุเคมีที่เกี่ยวข้องกับ
ปฏิกิริยาเคมี (chemical reaction) ไฟฟ้าจะขึ้นกับจำนวน
อิเล็กตรอน (electron) ที่มันจะรับหรือจะให้ซึ่งเรียกว่า
ออกซิเดชั่นสเตต (oxidation state) ในสถานะที่เป็นกลาง (neutral state) ออกซิเดชั่นสเตตจะเท่ากับ 0 ถ้าอะตอมใดอะตอมหนึ่งเป็นผู้ให้อิเล็กตรอนในปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นออกซิเดชั่นสเตตของมันจะเพิ่มขึ้นและถ้าธาตุใดรับอิเล็กตรอนออกซิเดชั่นสเตตของมันจะลดลง ดังตัวอย่างเมื่อโซเดียมทำปฏิกิริยากับคลอรีนโซเดียมจะให้อิเล็กตรอน 1 ตัวแล้วมันจะมีออกซิเดชั่นสเตตเป็น +1 ส่วนคลอรีนรับอิเล็กตรอนไป 1 ตัวจะมีค่าออกซิเดชั่นสเตตลดลงเป็น -1 ออกซิเดชั่นสเตตจะเป็น 0 ในปฏิกิริยาเคมีที่ประจุ + และ - หักล้างกันพอดี และแรงดึงดูดไอออนต่างชนิดกันระหว่างของโซเดียมและคลอรีนเรียกว่า
ไอออนิกบอนด์ (ionic bond) การสูญเสียอิเล็กตรอนของธาตุเคมีเราเรียกว่า
ออกซิเดชั่น (oxidation) และการได้รับอิเล็กตรอนเราเรียกว่า
รีดักชั่น (reduction) เพื่อให้จำง่ายเรามี
เทคนิคช่วยจำ (mnemonic) ที่นิยมกันมากดังนี้ดังนี้
- "OIL RIG" ย่อจากภาษาอังกฤษว่า"ออกซิเดชั่นคือการสูญเสีย รีดักชั่นคือการเพิ่มพูน"
(Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain)
- "LEO says GER" ย่อจากภาษาอังกฤษว่า "สูญเสียอิเล็กตรอน:ออกซิเดชั่น, เพิ่มพูนอิเล็กตรอน:รีดักชั่น"
(Lose Electrons:Oxidization, Gain Electrons: Reduction)
สสารที่สูญเสียอิเล็กตรอนจะเรียกว่า
รีดิวซิ่งเอเจนต์หรือ
รีดักแตนท์และถ้าสสารที่รับอิเล็กตรอนจะเรียกว่า
ออกซิไดซิ่งเอเจนต์หรือ
ออกซิแดนท์ ในปฏิกิริยาเคมีออกซิไดซิ่งเอเจนต์จะถูกลดประจุไฟฟ้าหรือถูกรีดิวซ์เสมอและรีดิวซิ่งเอเจนต์จะถูกออกซิไดซ์เสมอ การเพิ่มออกซิเจน สูญเสียไฮโดรเจน และเพิ่มตัวเลขออกซิเดชั่น ปฏิกิริยาเคมีนี้จะเรียกออกซิเดชั่น และในทางตรงกันข้ามเรียกว่ารีดักชั่น และปฏิกิริยาเคมีที่มีทั้งออกซิเดชั่นและรีดักชั่นจะเรียกปฏิกิริยานี้ว่า
รีดอกซ์ (redox) เป็นเรื่องธรรมดาที่เมื่อสสารหนึ่งเสียอิเล็กตรอนสสารอีกตัวก็จะเป็นผู้รับมัน ในปฏิกิริยาเคมีที่ต้องการออกซิแดนท์ ออกซิเจนคือออกซิแดนท์ แต่ออกซิแดนท์ไม่จำเป็นต้องเป็นออกซิเจน ฟลูออรีนก็เป็นตัวออกซิแดนท์ที่ดีและแรงกว่าออกซิเจนด้วยเนื่องจากมันมี
อิเล็กโตรเนกาติวิตี (electronegativity) สูงกว่าออกซิเจน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น