SlideShare a Scribd company logo
1 of 136
‫الفصل 9‬
‫الكيمياء الكهربائية‬
 ‫الصف الثاني عشر العلمي‬

    ‫إعداد : راجح شعبان‬
‫القسم 9 - 1‬
        ‫مدخل إلى الكيمياء الكهربائية‬

                           ‫مؤشرات الداء :‬

‫* يحدد أجزاء الخلية الكهروكيميائية ووظائفها .‬

 ‫* يكتب التفاعلت النصفية الحادثة عند كل من‬
                           ‫الونود والكاثود .‬
‫الكيمياء الكهربائية‬
‫فرع الكيمياء الذي يتعامل مع تطبيقا ت تفاعل ت‬
         ‫السكسدة - اختزال المرتبطة بالكهرباء‬


             ‫التيار الكهربائي‬

  ‫سيل من اللكتروونات يتحرك خارج البطارية‬
     ‫من القطب السالب ونحو القطب الموجب .‬
‫+‬   ‫+‬   ‫+‬       ‫+‬

‫+‬   ‫+‬   ‫+‬       ‫+‬

‫+‬   ‫+‬   ‫+‬       ‫+‬



        ‫+ اليوونات الموجبة‬
            ‫ـــ اللكتروونات‬
‫التوصيل الكهربائي‬

   ‫توصيل أيووني‬                ‫توصيل إلكترووني‬
 ‫سببه : اليوونات الحرة‬       ‫سببه : اللكتروونات الحرة‬

   ‫موصلت أيوونية‬                   ‫موصلت إلكتروونية‬

‫محاليل ومصاهيراللكتروليتات‬        ‫الفلزات ومصاهيرها‬

 ‫مركبات ) أيوونية (‬                 ‫عنصر ) الفلز (‬
‫الخليا الكهروكيميائية‬
‫الخليا الكهروكيميائية‬
‫ادرس الشكلين التاليين ثم اجب عن السئلة التالية :‬
         ‫ونعم‬    ‫هل المادتان المتفاعلتان متصلتان ؟‬
        ‫تزداد‬    ‫ماذا يحدث لدرجة حرارة المحلول ؟‬
          ‫ما اسم الراسب الحمر ؟‬
                  ‫النحاس‬      ‫لوح خارصين‬

                                ‫4‪CuSO‬‬
        ‫‪Cu‬‬
  ‫بعد‬                                   ‫في البداية‬
‫علل: عند وضع لوح من الخارصين في محلول‬
   ‫كبريتات النحاس )‪ (II‬فترة مناسبة يترسب‬
  ‫طبقة بنية حمراء على اللوح وتقل شدة لون‬
                         ‫المحلول الرزرق .‬

        ‫‪Zn‬‬                         ‫‪Zn‬‬

     ‫‪2 Cu‬‬
 ‫+‬
   ‫‪Zn‬‬                   ‫+‬
                         ‫2‪Cu‬‬
         ‫+‬
           ‫2‪Cu‬‬

     ‫بعد فترة‬               ‫في البداية‬
‫تحدث عملية أكسدة للخارصين وينتج كاتيوونات الخارصين‬
  ‫‪Zn‬‬            ‫-‪Zn 2+ + 2e‬‬            ‫) عديمة اللون (‬

 ‫بينما تحدث عملية اختزال لكاتيوونات النحاس ) ‪ ( II‬ذات‬
 ‫اللون الرزرق فتقل شدة اللون الرزرق ويترسب طبقة من‬
‫-‪Cu2+ + 2 e‬‬             ‫النحاس ) بنية حمراء ( ‪Cu‬‬

                  ‫‪Zn‬‬                              ‫‪Zn‬‬

  ‫+‬
      ‫‪Zn Cu‬‬
        ‫2‬                             ‫+‬
                                          ‫2‪Cu‬‬
                  ‫+‬
                      ‫2‪Cu‬‬
       ‫بعد فترة‬                           ‫في البداية‬
‫ماذا يحدث عند اتصال المادتين المتفاعلتين؟‬
    ‫يصاحب اونتقال اللكتروونات طاقة حرارية.‬



   ‫ماذا يحدث عند فصل المادتين المتفاعلتين؟‬
‫يصاحب اونتقال اللكتروونات طاقة كهربائية بدل‬
                                    ‫الحرارة .‬
‫مم تتكون الخلية الجلفاونية ؟‬
 ‫قنطرة ملحية‬


 ‫قطب‬
                                   ‫قطب‬
‫إلكتروليت‬                         ‫إلكتروليت‬

        ‫نصف خلية‬          ‫نصف خلية‬
‫القطب : موصل يستخدم لعمل‬
  ‫اتصال سكهربائي مع جزء غير فلزي‬
‫) أيوني ( في الدارة مثل إلكتروليت .‬
    ‫نصف الخلية : القطب المنفرد‬
   ‫المغمور في محلول يحتوي على‬
                         ‫أيوناته .‬
‫الخلية الجلفاونية‬
                   ‫0.0‬


‫‪Zn‬‬                                       ‫‪Cu‬‬
     ‫‪Zn‬‬   ‫+2‬                 ‫‪Cu‬‬     ‫2+‬


               ‫هل يمر التيار الكهربائي ؟‬
                                 ‫ولماذا ؟‬
‫- النود : القطب الذي تحدث عنده‬
                ‫عملية السكسدة .‬

    ‫- الكاثود : القطب الذي تحدث‬
         ‫عنده عملية الختزال .‬
‫ما دور القنطرة الملحية) أو الحاجز‬
                      ‫المسامي ( ؟‬
 ‫حفظ التوارزن اليووني بين ونصفي‬
 ‫الخلية حيث يسمح بحركة الشحنة‬
 ‫باونتقال اليوونات من ونصف لخر .‬
‫ترميزها‬       ‫الخلية الكاملة :‬
     ‫يمكن التعبير عن تركيب الخلية الكهروسكيميائية‬
              ‫بالترميز التالي من اليسار إلى اليمين :‬
‫قطب‬         ‫محلول‬            ‫محلول‬           ‫قطب‬
‫النود‬        ‫النود‬           ‫الكاثود‬       ‫الكاثود‬
  ‫الطرف اليسر‬                  ‫الطرف اليمن‬
   ‫أكســــــــدة‬              ‫اختــــــــزال‬
             ‫: يشير إلى القنطرة الملحية .‬
‫‪Zn‬‬                ‫‪Zn‬‬   ‫+2‬
                                ‫-‪+ 2e‬‬
   ‫-‪Cu2+ + 2 e‬‬                  ‫‪Cu‬‬

        ‫يكتب ترميز خلية ) خارصين – ونحاس ( :‬

‫‪)Zn(S‬‬     ‫‪)Zn‬‬                                    ‫‪Cu (S‬‬
                ‫+2‬
                           ‫‪)Cu‬‬
                                   ‫+2‬
                     ‫‪(aq‬‬                ‫‪( aq‬‬     ‫)‬


 ‫الطرف اليسر‬                ‫الطرف اليمن‬
    ‫أكســــــــدة‬               ‫اختــــــــزال‬
‫سؤال :- اكتب ترميز الخليا التي تحدث‬
                     ‫فيها التفاعلت التالية :‬

 ‫‪Mg + Pb‬‬        ‫+2‬
                             ‫‪Mg + Pb‬‬
                               ‫+2‬




‫‪Mg‬‬          ‫+‬
             ‫‪Mg‬‬      ‫2‬   ‫+‬
                          ‫‪Pb2 Pb‬‬
:‫ترميز الخلية‬

Zn + 2 Ag+       Z n2+ + 2 Ag


     Zn
     +   2   Ag
             +
                     Ag
Zn
‫ترميز الخلية‬

3Mg +2Al   3+
                        2Al +3Mg2+



Mg   +
         Mg   2
                  Al3
                  +        Al
‫الخلية الكهروكيميائية :‬

‫ونظام من أقطاب وإلكتروليتات تنتج‬
   ‫نُ‬
      ‫ ً‬
      ‫فيها التفاعلت الكيميائية طاقة‬
         ‫كهربائية أو ينتج فيها التيار‬
                          ‫نُ‬
          ‫الكهربائي تغيرا كيميائيا ً .‬
                       ‫ ً‬
‫الخليا الكهروكيميائية‬
 ‫الخليا اللكتروليتية‬          ‫الخليا الفولتية‬
    ‫) التحليلية (‬           ‫) الجلفانية (‬

‫تحول الطاقة الكهربائية‬    ‫تحول الطاقة الكيميائية‬
      ‫إلى طاقة كيميائية‬        ‫إلى طاقة كهربائية‬

‫خليا يحدث فيها تغيرات‬              ‫يحدث فيها‬
‫كيميائية بسبب مرور تيار‬       ‫تفاعلت كيميائية‬
         ‫كهربائي خارجي‬      ‫وينتج تيار كهربائي‬
‫مراجعة القسم 9 - 1‬
‫الخليا الفولتية أو الجلفاونية‬   ‫القسم 9 – 2‬
                               ‫مؤشرات الداء :‬
    ‫* يصف عمل الخليا الفولتية بما فيها الخليا‬
        ‫الجافة ، بطارية السيارة ،خليا الوقود .‬
   ‫* يحدد الظروف التي تؤدي على التآكل وطرق‬
                                        ‫منعه .‬
            ‫* يصف العلقة بين الجهد والحركة .‬
‫* يحسب جهد الخلية من جهود القطب القياسية .‬
‫الخلية الفولتية أو الجلفاونية‬
‫تتكون من قطبين مصنوعين من فلزين مختلفين‬
‫مغمورين في إلكتروليت، تستخدم لتحويل الطاقة‬
                      ‫الكيميائية إلى كهربائية.‬

        ‫تسمى خلية خارصين – ونحاس خلية‬
                 ‫خلية داونييل‬
‫بطارية من حبا ت الليمون‬
‫‪V‬‬
                ‫فولتميتر‬
                ‫-‬    ‫++ 2‬
                 ‫‪SO4 K‬‬   ‫‪K‬‬

  ‫‪ - e‬لوح‬          ‫قنطرة‬                  ‫لوح‬
        ‫‪-e‬‬         ‫ملحية‬                 ‫ونحاس‬
‫2 ‪ +Zn‬خارصين‬                       ‫‪Cu‬‬
        ‫‪Zn‬‬                   ‫+‬
                                 ‫2‪Cu‬‬
   ‫أيوونات‬     ‫الخلية الفولتية‬          ‫أيوونات‬
 ‫خارصين‬         ‫خلية داونييل‬            ‫ونحاس‬
‫في الخلية الجلفاونية ) خارصين – ونحاس (‬
    ‫1- تقل كتلة الونود ) الخارصين ( لماذا ؟‬
  ‫+‬
   ‫2- يزداد تركيز أيوونات الخارصين ‪Zn‬‬
        ‫2‬

                      ‫في المحلول ، لماذا ؟‬
     ‫ج1,2: لونه يتآكل بسبب تأكسد ذرا ت‬
‫الخارصين إلى سكاتيونا ت الخارصين ،سكما في‬
                                 ‫المعادلة :‬
                      ‫+2‬
     ‫‪Zn‬‬           ‫‪Zn + 2e‬‬         ‫-‬
‫3- تزداد كتلة الكاثود ) النحاس ( ، لماذا ؟‬
   ‫4- يقل تركيز أيوونات النحاس 2‪ +Cu‬في‬
                       ‫المحلول ، لماذا ؟‬
   ‫ج 3-4: بسبب اختزال سكاتيونا ت النحاس‬
    ‫وترسب ذرات النحاس ، سكما يتضح من‬
                               ‫المعادلة :-‬
            ‫+2‬
        ‫-‪Cu + 2 e‬‬              ‫‪Cu‬‬
‫تتحرك اللكتروونات في الدائرة الخارجية‬
   ‫من الونود)-( إلى الكاثود )+( أي من‬
                 ‫الخارصين إلى النحاس.‬
  ‫سكيف يتم معادلة الزيادة والنقص في ترسكيز‬
            ‫اليونا ت في الخلية الجلفانية ؟‬
   ‫بانتقال اليونا ت من القنطرة الملحية إلى‬
                                ‫المحلولين‬
‫في خلية ‪ Zn/Cu‬تنتقل أيونا ت الكبريتا ت من‬
‫القنطرة الملحية إلى نصف خلية الخارصين بينما‬
     ‫أيونا ت البوتاسيوم إلى نصف خلية النحاس .‬


‫في الخليةالفولتية تنتقل النيونا ت )السالبة(‬
        ‫في القنطرة الملحية إلى النود بينما‬
         ‫الكاتيونا ت ) الموجبة ( إلى الكاثود .‬
‫أونواع البطاريات‬


 ‫خليا‬                        ‫بطاريات‬
‫الوقود‬                      ‫غير قابلة‬
           ‫بطاريات‬             ‫للشحن‬
         ‫قابلة للشحن‬
‫أمثلة على الخلية الفولتية‬
                    ‫* الخليا الجافة ومنها :-‬
 ‫خليا الخارصين -الكربون الجافة‬
‫بطارية الزئبق‬   ‫البطاريات القلوية‬
                                 ‫* خليا الوقود‬

                                    ‫* خلية الصدأ‬
                   ‫* بطارية السيارة ) تفريغ (‬
‫الخليا الجافة ومنها:-‬
‫1- خليا الخارصين -الكربون الجافة‬

            ‫2 - البطاريات القلوية‬

                ‫3- بطارية الزئبق‬
‫فسر : تسمية الخلايا الجافة بهذا المسم .‬
‫خلايا الخارصين - الكربون الجافة‬
‫مساق كربون‬
                                  ‫فاصل‬
    ‫)كاثود(‬
                                  ‫عجينة‬
                                ‫, 2‪MnO‬‬
                                ‫2‪ZnCl‬‬
‫وعاء خارصين‬
                                ‫‪NH4Cl‬‬
  ‫) آنود(‬
‫خلايا الخارصين - الكربون الجافة‬
            ‫النود هو : الخارصين ) - (‬
                ‫معادلة التفاعل عند الونود :‬
 ‫‪Zn‬‬         ‫-‪Zn2++ 2e‬‬
       ‫ساق الكربون ) + (‬      ‫الكاثود هو :‬
              ‫معادلة التفاعل عند الكاثود :‬
                  ‫-‬                     ‫-‬
‫‪2MnO2 + H2O +2e‬‬         ‫‪Mn2O3 +2OH‬‬
‫البطارايات القلواية‬
                  ‫مسحوق خارصين‬

                        ‫) آنود(‬
                  ‫مجمع التيار من‬
                  ‫النحاس الصفر‬
                      ‫إلكتروليت ‪,KOH‬‬
                        ‫كاثود 2‪MnO‬‬


                        ‫غل ف فوليذي‬
‫استخداماتها :-‬
 ‫* جهاز تشغيل الرقراص المدمجة المحمول .‬

            ‫* الجهزة اللكتروونية الصغيرة .‬


‫فسر :- ل تحوي البطارايات القلواية مساق كربون ؟‬
                   ‫حتى تكون أصغر حجما .‬
                     ‫ ً‬
‫البطارايات القلواية )الخلية‬
      ‫القلواية الجافة(‬         ‫النود هو :‬
  ‫معجون خارصين وهيدروكسيد بوتامسيوم‬
‫‪Zn + 2OH‬‬     ‫-‬
                      ‫‪Zn(OH)2+ 2e‬‬      ‫-‬




‫تفاعل الكاثود هو نفسه في خلية خارصين-‬
                       ‫كربون الجافة .‬
‫بطاراية الزئبق‬

                               ‫استخداماتها :-‬
                   ‫خارصين‬      ‫الالت الحاسبة‬
                    ‫) آنود (‬
                               ‫سماعات النذن‬
                   ‫فاصل‬        ‫فل ش الكاميرات‬
‫غل ف‬
‫فوليذي‬
         ‫‪HgO‬نوبركربون‬

            ‫) ) نوبركاثود‬
‫بطاراية الزئبق‬
   ‫تفاعل النود هو نفسه في الخلية القلواية‬
                                   ‫الجافة .‬


                              ‫الكاثود هو :‬
                  ‫-‬                       ‫-‬
‫‪2HgO + H2O +2e‬‬                ‫‪Hg +2OH‬‬
‫2‪H2 , O‬‬         ‫خلايا الوقود‬
‫خلايا فولتية ايتم فيها تزوايد المتفاعلت بامستمرار‬
          ‫بينما تتم إزالة النواتج بشكل متواصل.‬

 ‫تعمل من حيث المبدأ إلى البد بتحوايل الطاقة‬
               ‫الكيميائية إلى طاقة كهربائية .‬
‫-‬
                      ‫‪e‬‬                              ‫خلايا الوقود‬
                                         ‫-‬
                                             ‫‪e‬‬
                              ‫بخار ماء‬
                                                        ‫هيدروكسيد‬
                                                 ‫بوتامسيوم ، إلكتروليت‬
              ‫-‬
                  ‫‪e‬‬       ‫‪H2O‬‬
                              ‫-‬
‫2‪H‬‬                         ‫‪OH‬‬                                ‫2‪O‬‬
                          ‫+‬
                      ‫‪H‬‬


      ‫آنود‬                                   ‫كاثود‬
                      ‫قطب جرافيت‬
     ‫) ــ (‬                                  ‫)+(‬
                          ‫مسامي‬
‫خلايا الورقود‬
                    ‫معادلة التفاعل عند الونود :‬
‫-‬
    ‫‪2H2 + 4OH‬‬            ‫-‪4H2O + 4e‬‬
                    ‫معادلة التفاعل عند الكاثود‬
                                ‫-‬
     ‫-‬
         ‫‪O2 +2H2O + 4e‬‬           ‫‪4OH‬‬
                               ‫التفاعل النهائي :‬
     ‫+ 2‪O‬‬     ‫2‪2H‬‬               ‫‪2H2O‬‬
‫البطارايات‬
  ‫القوة‬                                                                ‫الخلية‬
 ‫المحر‬         ‫معادلة التفاعل عند الونود معادلة التفاعل عند الكاثود‬
                                                                      ‫الفولتية‬
    ‫كة‬                                  ‫-‬
‫5.1فو‬     ‫‪2MnO2 + H2O +2e‬‬                                             ‫خارصين‬
   ‫لت‬
             ‫‪Mn2O3 +2OH Zn‬‬                             ‫-‪Zn2++ 2e‬‬
                          ‫-‬
                                                                       ‫-كربون‬
    ‫2‬            ‫ونفس تفاعل خلية‬                ‫-‪Zn+ 2OH‬‬
                                                                    ‫البطارايات‬
                ‫خارصين - كربون‬                   ‫القلواية -‪Zn(OH)2+ 2e‬‬
                                    ‫-‬
          ‫‪2HgO + H2O +2e‬‬                             ‫ونفس تفاعل‬      ‫بطاراية‬
                 ‫‪Hg +2OH‬‬ ‫-‬                       ‫الزئبق البطاراية القلواية‬

                               ‫‪2H2+ 4OH‬‬     ‫-‬                           ‫خلايا‬
  ‫2.1‬
          ‫-‬
              ‫‪O2 +2H2O + 4e‬‬
    ‫3‬
                                     ‫-‬
                                       ‫‪H2O + 4e‬‬                        ‫الورقود‬
                          ‫-‬
                           ‫‪4OH‬‬
‫التآكل ) الصدأ ( ومنعه‬
‫صدأ الحدايد : تحوله إلى أكسيد الحدايد‬
        ‫)‪ (III‬المائي ‪.Fe2O3.xH2O‬‬

  ‫س : لمايذا ايختلف لون الصدأ ؟‬

  ‫ج- لختل ف عدد جزايئات الماء ‪x‬‬
‫لحدوث الصدأ في الحدايد ايلزم توفر:-‬
      ‫2- الماء‬               ‫1- الكسجين‬


  ‫أكسجين‬                           ‫أكسجين‬
 ‫) هواء (‬        ‫رقطرة ماء‬        ‫) هواء (‬
                    ‫حدايد‬
‫موقع آنودي‬                    ‫موقع كاثودي‬
                                              ‫دهان‬


‫طبقة ماء‬        ‫توصيل أايوني‬


                   ‫-‬
‫حدايد‬                  ‫‪e‬‬
               ‫توصيل إلكتروني‬
‫فيم تنتقل اللكترونات ؟‬
                      ‫فلز الحدايد‬
  ‫الماء .‬     ‫ما القنطرة الملحية ؟‬

                        ‫ما النود ؟‬
‫مناطق مختلفة من مسطح فلز الحدايد .‬
‫أكسجين‬                             ‫فسر حدوث صدأ الحدايد ؟‬
‫) هواء (‬                                     ‫‪Fe2O3.H2O‬‬
‫صدأ‬                ‫رقطرة ماء‬
                                               ‫صدأ الحدايد‬
                                       ‫2)‪OH Fe(OH‬‬
           ‫-‬                               ‫-‬
      ‫‪OH‬‬        ‫+2‪Fe‬‬         ‫+2‪Fe‬‬
               ‫حفـــــــرة‬              ‫منطقة‬
  ‫- منطقة‬                      ‫-‪e‬‬
                               ‫-‪e‬‬      ‫الكاثود‬
  ‫-‪ ee‬الكاثود‬
                ‫منطقة النود‬
                                                     ‫النود‬
                ‫‪2 Fe‬‬                  ‫-‪2Fe 2+ + 2 e‬‬
                                               ‫4‬
‫-‪O2 + 2H2 O + 4e‬‬                       ‫- ‪4 OH‬‬        ‫الكاثود‬
‫فسر : تزداد مسرعة تآكل الفلز‬
‫بوجود المل ح الذائبة أو ارتفاع‬
               ‫حمضية الومسط ؟‬
‫ج- لزايادة وجود الايونات فتسهل‬
           ‫حركة اللكترونات .‬
‫حمااية الفلزات من التآكل‬
        ‫طرق منع التآكل‬
         ‫1- التغليف بالخارصين .‬
                     ‫2- الدهان .‬
      ‫3- امستخدام النود المتآكل .‬

‫الجلفنة : تغليف الفوليذ بالخارصين .‬
‫الحمااية الكاثوداية :‬
   ‫حمااية الفلز بوصله مع فلز آخر ايتأكسد‬
                       ‫بسهولة أكبر منه .‬

                          ‫النود المتآكل :‬
‫الفلز المستخدم في الحمااية الكاثوداية والذي‬
                      ‫ايتأكسد بسهولة أكبر .‬
‫كيف ايقاوم الحدايد المجلفن الصدأ:-‬


 ‫‪ - OH‬أكسجين‬    ‫قطرة ماء‬
         ‫2‪O‬‬    ‫2)‪Zn(OH‬‬
‫) هواء (‬                 ‫+2‬
            ‫‪Zn‬‬        ‫خارصين ) آنود ( -‪Zn + 2e‬‬
                ‫حدايد ) كاثود (‬

    ‫‪2 Zn‬‬             ‫عند النود : -‪4 e‬‬
              ‫2 + ‪2 Zn‬‬
                        ‫+2‬

                          ‫عند الكاثود :‬
 ‫-‪O2 + H2 O + 4e‬‬       ‫- ‪4 OH‬‬
‫ايستخدم مبدأ الجلفنة في حمااية :‬
‫1- خطوط النابيب المدفونة تحت الرض‬
 ‫2- الخزانات المصنوعة من الحدايد .‬
‫3- هياكل السفن المصنوعة من الحدايد .‬
  ‫ويتم ذلك بتوصيلها بأوتاد من‬
   ‫الخارصين أو الماغنيسيوم .‬
‫تربة رطبة‬
                ‫- -‬
‫ماغنيسيوم‬




               ‫‪ee‬‬                               ‫صهرايج من الحدايد‬
               ‫‪Mg‬‬     ‫+‬     ‫2‬
                          ‫‪Mg‬‬



               ‫‪2 Mg‬‬                   ‫+2 ‪2 Mg‬‬      ‫-‪+ 2 e‬‬
                                                     ‫4‬        ‫عند النود‬
            ‫-‪O2 +2 H2 O + 4e‬‬                ‫- ‪4 OH‬‬          ‫عند الكاثود :‬
‫تربة رطبة‬
            ‫- -‬
‫ماغنيسيوم‬




            ‫‪ee‬‬                    ‫صهرايج من الحدايد‬
            ‫‪Mg‬‬    ‫+‬     ‫2‬
                      ‫‪Mg‬‬
‫الجهد الكهربائي )الفولتية (:‬
‫رقوة سحب اللكتروونات أو القوى‬
       ‫الدافعة على اللكتروونات‬
             ‫التيار الكهربائي :‬
            ‫حركة اللكتروونات .‬
‫جهود االرقطاب :‬
               ‫جهد االختزال :‬
‫ميل التفاعل النصفي كتفاعل ونصفي‬
 ‫للختزال في خلية كهروكيميائية .‬
‫الجهد القطبي القياسي :‬
  ‫فرق الجهد بين القطب ومحلوله .‬


‫قطب‬
                     ‫محلول‬
               ‫أايونات الفلز‬
‫هل ايمكن قياس الجهد القطبي لفلز عمليا ؟‬
  ‫ ً‬
                            ‫ولمايذا ؟‬    ‫ل‬
  ‫لن اللكتروونات ال تنتقل إال إنذا تم التوصيل‬
       ‫بين الونود والكاثود ليكوونا دارة تامة.‬
‫فلز‬

                    ‫محلول أايونات‬
                        ‫الفلز‬
‫كيف ونقيس الجهد القطبي لفلز ؟‬
‫القطب القيامسي : قطب معلوم الجهد عند‬
                                 ‫0‬
‫‪ 25 C‬وتركيز 1 مول أايون / لتر وضغط‬
      ‫جوي = 1 - في حالة الغاز - .‬


‫من المثلة على القطاب القيامسية : -‬

  ‫قطب الهيدروجين القيامسي‬
‫قطب الهيدروجين القيامسي‬

      ‫)‬   ‫‪H2(g‬‬

       ‫سلك بلتين‬
      ‫‪)H2(g‬‬


   ‫رقطب بلتين أمسود‬
‫رقطب الهيدروجين القياسي‬

           ‫الظروف القياسية :-‬
     ‫1- درجة الحرارة = 52 س‬
            ‫+‬
‫2- تركيز ] 1 = ] ‪ H‬مول / لتر‬
 ‫3- ضغط الغاز = 1 ضغط جوي‬
‫التفاعل الذي ايحدث في قطب الهيدروجين هو :‬
       ‫+‬
  ‫‪2H‬‬           ‫‪+ 2e‬‬   ‫-‬
                                    ‫2‪H‬‬

           ‫الجهد القطبي القيامسي له = صفر‬

  ‫, ‪Pt‬‬     ‫‪H‬‬
           ‫+‬
                  ‫2‪H‬‬      ‫رمزه الصطلحي :‬
  ‫2‪Pt , H‬‬         ‫أو )في الحالة العكسية ( ‪H‬‬
                  ‫+‬
‫+ 43.0‬


         ‫لوح ونحاس‬
‫-67.0‬   ‫-67.0‬


                   ‫لوح‬
                ‫خارصين‬
‫كيف يستخدم ‪ SHE‬لقياس الجهد القطبي‬
                              ‫لفلز ؟‬

    ‫نكون خلية جلفانية أحد نصفيها قطب‬
  ‫الهيدروجين القياسي والنصف الخر القطب‬
 ‫المطلوب قياس جهده . فيكون الجهد القطبي‬
 ‫للفلز مساويا لقراءة الفولتميتر. )لماذا ؟ لن‬
‫الجهد القطبي القياسي للهيدروجين = صفر .‬
‫43.0‬               ‫جهود الختزال‬
                                           ‫القياسية‬
                                           ‫قطب هيدروجين‬
   ‫قطب نحاس‬
    ‫) كاثود (‬                   ‫-‬                  ‫) أنود (‬
                                    ‫‪e‬‬        ‫‪HCl‬‬
 ‫4‪CuSO‬‬
                                          ‫1 مول/ لتر‬
‫1 مول/ لتر‬

  ‫لكل من كاتيونات الهيدروجين والنحاس ميل لكسب‬
       ‫اللكترونات ) للتختزال ( كما في المعادلتين :‬
             ‫+‬
         ‫-‪2H + 2e‬‬                   ‫2‪H‬‬
                ‫+2‬
             ‫-‪Cu + 2 e‬‬                  ‫‪Cu‬‬
‫لكن ميل كاتيونات النحاس للتختزال أكبر من ميل‬
                         ‫كاتيونات الهيدروجين .‬
    ‫وتكون القوة التي تحرك اللكترونات في الدائرة‬
  ‫الخارجية ) الجهد الكهربائي ( تساوي الفرق بين‬
‫الميلين ، أي الفرق بين جهدي اتختزال القطبين ، أي‬
                                           ‫أن :‬
                                 ‫جهد الخلية ‪= E‬‬

 ‫جهد اختزال النحاس ـــ جهد اختزال الهيدروجين‬
‫وتحدث عند قطب النحاس عملية اتختزال :‬
    ‫+2‬
‫-‪Cu + 2 e‬‬                ‫‪Cu‬‬
‫ويكون هذا القطب هو الكاثود في هذه الخلية‬

   ‫كما تحدث عند قطب الهيدروجين عملية‬
                   ‫+‬       ‫أكسدة : -‬
‫2‪H‬‬             ‫‪2H + 2e‬‬

‫ويكون هذا القطب هو النود في هذه الخلية‬
‫وبالتالي تكون‬
            ‫ــــ جهد اختزال‬    ‫جهد اختزال‬
‫= تخلية ‪E‬‬       ‫الكاثود‬             ‫النود‬
  ‫وقد وجد عمليا أن جهد هذه الخلية = 43.0 فولت‬
                                ‫ ً‬

 ‫وهي تدل على قيمة جهد التختزال القياسي للنحاس ،‬
                                          ‫لماذا ؟‬
              ‫لن كاتيونات النحاس اتختزلت فيها .‬
‫جهد الكسدة = ــ جهد الختزال للقطب‬

‫‪Cu + 2e‬‬
     ‫+2‬       ‫-‬
                      ‫‪Cu‬‬
                               ‫س - إذا كان جهد تفاعل‬
                               ‫الختزال = 43.0 فولت‬
‫‪Cu‬‬                ‫-‪Cu2+ + 2e‬‬     ‫فما جهد تفاعل الكسدة ؟‬
   ‫لحظ أن تفاعل الكسدة عكس تفاعل الختزال تماما ،‬
 ‫لذلك تكون قيمة جهد تفاعل الكسدة تساوي عدديا قيمة‬
          ‫جهد تفاعل الختزال ولكن تخالف في الاشارة .‬
      ‫43.0 ‪-V‬‬          ‫وعليه يكون جهد تفاعل الكسدة =‬
‫-67.0‬


‫قطب تخارصين‬                                      ‫قطب هيدروجين‬
‫) آنود (‬                                            ‫) كاثود (‬
                     ‫-‬
‫4‪ZnSO‬‬                ‫‪e‬‬                           ‫‪HCl‬‬
‫1 مول/ لتر‬                                       ‫1 مول/ لتر‬

                         ‫تحدث التفاعلت التالية في هذه الخلية‬
                                          ‫+2‬
             ‫‪Zn‬‬
             ‫-‬
                                     ‫‪Zn‬‬        ‫‪+ 2e‬‬
                 ‫+‬
       ‫‪2H‬‬            ‫-‪+ 2e‬‬                 ‫2‪H‬‬
‫س - إذا كان جهد تفاعل الكسدة لللومنيوم‬
 ‫= +66.1 فولت فما جهد تفاعل الختزال له ؟‬

     ‫جهد الكسدة = ـــ جهد الختزال للقطب‬

‫جهد تفاعل الختزال لللومنيوم = -66.1 فولت‬
‫جهد‬      ‫جهود الختزال‬
 ‫التختزال‬
              ‫عناصر قليلة النشاط , ‪Cu‬‬
  ‫موجب‬
                  ‫‪Ag , Hg , Pt , Au‬‬
 ‫)+(‬
    ‫صفر‬     ‫‪2H + 2e‬‬
               ‫+‬      ‫-‬
                             ‫2‪H‬‬
               ‫عناصر متوسطة النشاط‬
                  ‫‪Mg Fe , Zn, Al‬‬
 ‫سالب‬          ‫عناصر نشطة جدا مثل :‬
‫) ــــ (‬           ‫‪Na , Ca , K , Li‬‬
‫سالب‬
                              ‫جهد‬




            ‫صفر‬


‫) ــــ (‬
                            ‫التختزال‬
                     ‫موجب‬
                  ‫)+(‬
   ‫زيادة قوة العامل المؤكسد‬
            ‫2‪H‬‬
                                       ‫جهود الختزال‬




‫زيادة قوة العامل المختزل‬
‫س1 : رتب تصاعديا الكاتيونات التالية حسب قوتها‬
                             ‫ ً‬
   ‫+‬   ‫+2‬      ‫+2‬      ‫+‬
    ‫كعوامل مؤكسدة : ‪Mg , Cu , Na , H‬‬

‫+‬     ‫2‬      ‫+‬          ‫+‬        ‫2‬        ‫+‬
    ‫ثم ‪Cu‬‬        ‫ثم ‪H‬‬       ‫‪Mg‬‬       ‫ثم‬   ‫الترتيب : ‪Na‬‬


     ‫س2 : رتب تصاعديا الفلزات التالية حسب قوتها‬
                               ‫ ً‬
            ‫كعوامل مختزلة : ‪Mg , Cu , Na , Fe‬‬

‫‪Na‬‬        ‫‪ Mg‬ثم‬     ‫الترتيب : ‪ Cu‬ثم ‪ Fe‬ثم‬
‫جهود الختزال‬
   ‫جهد‬
 ‫التختزال‬
  ‫موجب‬         ‫كاثود‬        ‫أعلى‬
 ‫)+(‬
   ‫صفر‬                 ‫2‪H‬‬

               ‫آنود‬         ‫أسفل‬
 ‫سالب‬
‫) ــــ (‬
‫-‪Au3+ + 3e‬‬      ‫‪Au‬‬    ‫ذهب‬

                            ‫-‪Pt2+ + 2e‬‬      ‫‪Pt‬‬     ‫بلتين‬   ‫عناصر‬




                                                                      ‫زيادة قوة العامل المختزل‬
                            ‫-‪Hg2++ 2e‬‬      ‫‪Hg‬‬                ‫قليلة‬
                                                  ‫زئبق‬      ‫النشاط‬
                           ‫-‪Ag+ + e‬‬        ‫‪Ag‬‬
‫زيادة قوة العامل المؤكسد‬



                                                  ‫فضة‬
                           ‫-‪Cu2+ + 2e‬‬      ‫‪Cu‬‬     ‫نحاس‬
                           ‫-‪2H + + 2e‬‬     ‫2‪H‬‬
                             ‫-‪Fe 2++ 2e‬‬   ‫‪Fe‬‬     ‫عناصر‬
                            ‫-‪Zn2++ 2e‬‬     ‫‪Zn‬‬     ‫متوسطة‬
                           ‫-‪Mg2++ 2e‬‬      ‫‪Mg‬‬      ‫النشاط‬
                            ‫-‪Al3+ + 3e‬‬     ‫‪Al‬‬
                           ‫-‪Na+ + e‬‬       ‫‪Na‬‬       ‫عناصر نشطة جدا‬
                                                     ‫مثل :, ‪Na , Ca‬‬
                           ‫-‪Li + + e‬‬      ‫‪Li‬‬                ‫‪K , Li‬‬
‫ملحظات حول جهود الختزال‬
         ‫القياسية‬
    ‫1- قيم جهود الختزال للتفاعل ت النصفية‬
               ‫التي تحت الهيدروجين سالبة‬
                       ‫والتي فوقه موجبة .‬


‫2- تكون عملية الختزال للكاتيون أسهل كلما‬
                    ‫كان جهد اختزاله أعلى .‬
‫3- عند تكوين خلية جلفانية من فلزين يكون‬
‫في السلسلة‬       ‫في السفل‬     ‫النود هو الفلز‬
                   ‫أي الذي جهد اتختزاله أقل‬

‫والكاثود هو الفلز في العلى أي الذي جهد‬
                            ‫اتختزاله أعلى‬
     ‫4- تزداد القوة المحركة الكهربائية للخلية‬
  ‫الفلزان في السلسلة .‬     ‫الجلفانية كلما تباعد‬
‫الجهد الكلي للخلية .‬           ‫0‬
                        ‫‪ E‬خليةهو‬
       ‫جهد للخلية .‬

        ‫فرق الجهد.‬

        ‫فولتية الخلية‬
‫0‬
                  ‫جهد الختزال القياسي‬                  ‫‪E‬‬

 ‫0‬               ‫0‬                  ‫0‬
‫= خلية ‪E‬‬       ‫كاثود ‪E‬‬   ‫-‬        ‫آنود ‪E‬‬

                                                           ‫0‬
           ‫ ً‬
           ‫يكون التفاعل تلقائيا‬         ‫موجبة‬   ‫خلية‬   ‫‪E‬‬
‫تطبيقا ت على الخليا الجلفانية‬
‫مثال ) 1 ( إذا كان جهد الختزال القياسي لكل من كاتيونا ت‬
‫الخارصين والنحاس يساوي )67.0-( , ) + 43.0+ ( فولت‬
                  ‫على التوالي احسب جهد الخلية الفولتية .‬
                                                 ‫الحل : -‬
    ‫∵ جهد اختزال النحاس أعلى من جهد اختزال الخارصين‬
‫∴ قطب النحاس يكون الكاثود وقطب الخارصين يكون النود‬
           ‫0‬          ‫0‬                   ‫0‬
   ‫= خلية ‪E‬‬         ‫كاثود ‪E‬‬   ‫-‬      ‫آنود ‪E‬‬
       ‫0‬
  ‫= خلية ‪E‬‬         ‫) 67.0- ( - ) 43.0+(‬
   ‫0‬
 ‫= خلية ‪E‬‬          ‫‪+ 1.10 V‬‬
‫مثال ) 2 ( إذا علمت أن الماغنيسيوم يقع تحت‬
       ‫الرصاص في جدول جهود الختزال وأن جهد‬
 ‫اختزال الماغنيسيوم = )-73.2( فولت وأن القوة‬
 ‫المحركة الكهربائية للخلية المكونة منهما = 42.2‬
‫فولت والمطلوب : 1- اكتب المعادلة النهائية للتفاعل‬
                   ‫2- احسب جهد اختزال الرصاص‬
                                         ‫الحل :‬
                    ‫الماغنيسيوم يقع أسفل الرصاص‬
              ‫فيكون قطب الماغنيسيوم هو النود‬
                    ‫وقطب الرصاص هو الكاثود‬
‫لذا تحدث عملية الختزال عند قطب الرصاص‬
     ‫وعملية الكسدة عند قطب الماغنيسيوم‬
‫‪Mg‬‬                      ‫-‬
                         ‫أكسدة ‪Mg2+ + 2e‬‬

 ‫‪Pb2+ + 2e‬‬
 ‫-‬
                        ‫‪Pb‬‬        ‫اختزال‬

‫‪Mg‬‬   ‫+‬
         ‫+2‪Pb‬‬       ‫+‬
                        ‫+ 2‪Mg‬‬     ‫المعادلة‬
                          ‫‪Pb‬‬
                                  ‫النهائية‬
‫القوة المحركة الكهربائية =‬
‫جهد اختزال النود‬   ‫جهد اختزال الكاثود ــــ‬
                       ‫)رصاص(‬
   ‫) ماغنيسيوم (‬
         ‫- ) - 73.2 (‬         ‫س‬       ‫42.2=‬

            ‫= 42.2 - 73.2‬              ‫س‬

        ‫= )31.0 -( فولت‬
‫مثال ) 3 ( خلية جلفانية رمزها الصطلحي‬
      ‫والمطلوب :‬ ‫‪Al +Al3 +Ag Ag‬‬
‫أ- رسم الخلية الجلفانية كاملة البيانا ت موضحا‬
  ‫اتجاه حركة اللكترونا ت في الدائرة الخارجية‬
      ‫ب- كتابة التفاعل ت النصفية عند كل من‬
           ‫النود والكاثود والمعادلة النهائية .‬
        ‫جـ - حساب قيمة جهد اختزال الفضة .‬
 ‫علما بأن جهد اختزال اللومنيوم ) - 66.1 (‬
     ‫فولت والقوة المحركة الكهربائية للخلية =‬
‫الحل :‬
                        ‫‬                     ‫التفاعل ت النصفية :-‬
                                                      ‫عند النود :‬
                                          ‫لوح‬
    ‫لوح‬       ‫-‬         ‫قنطرة‬                  ‫‪Al‬‬      ‫-‪Al3+ + 3e‬‬
‫ألومنيوم‬          ‫‪e‬‬     ‫ملحية‬            ‫فضة‬
                                                   ‫عند الكاثود :‬
                ‫محلول‬           ‫محلول‬     ‫-‪3Ag+ + 3e‬‬     ‫‪3Ag‬‬
           ‫+‬
             ‫يحوي 3‪Al‬‬
                             ‫+‬
                              ‫يحوي ‪Ag‬‬

                            ‫المعادلة النهائية ) جمع المعادلتين بعد‬
                               ‫التأكد من مساواة عدد اللكترونا ت (‬
                        ‫+‪Al+ 3Ag‬‬              ‫‪Al3+ + 3Ag‬‬
‫القوة المحركة الكهربائية =‬
‫جهد اختزال الكاثود - جهد اختزال النود‬
‫) ألومنيوم (‬          ‫) فضة(‬
‫- ) - 66.1 (‬          ‫= س‬         ‫64.2‬

      ‫- 66.1‬       ‫64.2‬     ‫س =‬

                ‫= 08.0 فولت‬
‫سؤال : ) دور ثاني – 1002 م (‬
                      ‫‪V‬‬                                       ‫تأمل الرسم المقابل جيدا ثم‬
                                                                 ‫ ً‬
                                                               ‫أجب عن السئلة التالية :‬
                                                           ‫1- ما نوع الخلية التي يمثلها‬
     ‫لوح‬                                     ‫لوح‬                         ‫جلفانية‬
                                                        ‫الرسم ؟ ..........................‬
‫ماغنيسيو‬                                    ‫نحاس‬
           ‫-‬                                          ‫2- اكتب البيانا ت المشار‬
             ‫‪e‬‬       ‫)1(‬
                     ‫قنطرة‬
                       ‫000‬
                                                        ‫إليها ذا ت الرقام من ) 1 ( إلى‬
                      ‫ملحية‬                                                         ‫)3(.‬
                                                              ‫3- ما القطب الذي يمثله لوح‬
                                                                                 ‫كاثود‬
           ‫( محلول‬
                ‫)3‬             ‫) 2 (محلول‬                  ‫النحاس ؟ ........................‬
   ‫000000 2+ ‪Mg‬‬
         ‫أيونات‬
                          ‫+‬
                                ‫000000‬
                            ‫أيونات 2‪Cu‬‬
                                    ‫4- ماذا تتوقع مع استمرار عمل الخلية لكل من : - *‬
                                       ‫كتلة لوح الماغنيسيوم ؟ .............................‬
                                                     ‫تقل‬
                                                     ‫يقل‬
                                    ‫* تركيز المادة رقم ) 2 ( ؟.............................‬


     ‫5- احسب القوة المحركة الكهربائية للخلية علما بأن جهود الختزال لكل من كاتيونا ت‬
            ‫النحاس والماغنيسيوم هي ) + 43.0 ( , ) - 73.2 ( فولت على الترتيب .‬
                 ‫) 17.2 فولت (‬
‫أسئلة غير محلولة‬
   ‫س1 : التفاعل التالي يحدث في خلية جلفانية :‬
 ‫2‪ +Cu2 + H‬والمطلوب :‬                 ‫‪+Cu + 2H‬‬
  ‫أ- رسم الخلية كاملة البيانا ت وتحديد اتجاه حركة‬
               ‫اللكترونا ت في الدائرة الخارجية .‬
‫ب- كتابة معادلة التفاعل‬
         ‫الذي يحدث عند كل من النود والكاثود .‬
             ‫ج- كتابة الرمز الصطلحي للخلية .‬
     ‫د - حساب القوة المحركة الكهربائية للخلية‬
  ‫علما بأن جهد اختزال النحاس = + 732.0‬
‫س2: خلية جلفانية رمزها الصطلحي‬
   ‫‪Mg Mg2 +Ni2 Ni‬‬
  ‫فإذا علمت أن جهد الختزال : الماغنيسيوم‬
      ‫= - 63.2 ,النيكل = -52.0 فولت‬
‫والمطلوب :- كتابة معادلة التفاعل الذي يحدث‬
 ‫عند كل من النود والكاثود ب - حساب القوة‬
                  ‫المحركة الكهربائية للخلية‬
‫س3: التفاعل التالي يحدث في خلية جلفانية‬
  ‫+‪Cu+ 2Ag‬‬          ‫والمطلوب : ‪Cu2+ +2Ag‬‬
                  ‫.‪ a‬رسم الخلية كاملة البيانا ت .‬
‫.‪ b‬تحديد اتجاه حركة اللكترونا ت في الدائرة الخارجية‬
‫.‪ c‬كتابة معادلة التفاعل الذي يحدث عند كل من النود‬
                                      ‫والكاثود‬
     ‫د - حساب جهداختزال الفضة علما بأن القوة‬
  ‫المحركة الكهربائية للخلية = 64.0 فولت وجهد‬
               ‫اختزال النحاس = + 43.0 فولت‬
‫س3: التفاعل التالي يحدث في خلية جلفانية‬
   ‫+‪Cu+ 2Ag‬‬             ‫والمطلوب :‪Cu2+ +2Ag‬‬
                     ‫أ- رسم الخلية كاملة البيانا ت .‬
‫ب-تحديد اتجاه حركة اللكترونا ت في الدائرة الخارجية‬

‫ج-كتابة معادلة التفاعل الذي يحدث عند كل من النود‬
                                       ‫والكاثود .‬
      ‫د - حساب جهد اختزال الفضة علما بأن القوة‬
   ‫المحركة الكهربائية للخلية = 64.0 فولت وجهد‬
                 ‫اختزال النحاس = +43.0فولت‬
‫س4 : إذا علمت أن الماغنيسيوم يقع تحت‬
  ‫النيكل في جدول جهود الختزال وأن القوة‬
‫المحركة الكهربائية للخلية المكونة منهما في‬
‫الظروف القياسية = 11.2 فولت والمطلوب‬

             ‫.‪ a‬رسم الخلية كاملة البيانا ت .‬
‫ب- حساب جهد اختزال الماغنيسيوم علما‬
‫بأن حهد أكسدة النيكل = + 52.0 فولت‬
‫س5: إذا علمت أن الحديد يقع فوق‬
‫اللومنيوم في جدول جهود الختزال وأن‬
‫القوة المحركة الكهربائية للخلية المكونة‬
 ‫منهما = ) 22.1( فولت ,احسب جهد‬
‫اختزال الحديد إذا علمت أن جهد اختزال‬
        ‫اللومنيوم = )-66.1( فولت .‬
‫تمارين تطبيقية ص‬
     ‫352‬

‫مراجعة القسم 9 - 2‬
‫القسم 9 - 3‬
      ‫الخليا اللكتروليتية‬
                           ‫مؤاشرا ت الداء :‬
‫*يقارن بين الخليا اللكتروليتية والخليا الفولتية‬
‫* يصف عملية التحليل الكهربائي في تفكك الماء‬
                          ‫وفي إنتاج الفلزا ت .‬

               ‫* يفسر عملية الطلء الكهربائي .‬
 ‫* يصف العملية الكيميائية التي تحدث في الخلية‬
                        ‫القابلة لعادة الشحن .‬
‫الخلايا اللكتروليتية‬
‫كيف تعمل الخلايا اللكتروليتية‬

                                                   ‫خلية جلفانية‬
     ‫خلية إلكتروليتية‬
                                              ‫-‪e‬‬          ‫-‪e‬‬
                                  ‫لوح‬
                               ‫خارصين‬
                                                                      ‫لوح‬
‫-‪e‬‬              ‫-‪e‬‬                                                   ‫نحاس‬




                             ‫محلول كبرايتات‬                        ‫محلول كبرايتات‬
                                    ‫خارصين‬                               ‫نحاس ‪II‬‬

                                                   ‫آنود‬    ‫كاثود‬
‫المركم الرصاصي ) بطاراية السيارة (‬




                                           ‫إناء‬




‫حمض الكبريتيك‬                  ‫ثاني أكسيد الرصاص‬
                        ‫رصاص‬
‫مجموعة‬               ‫فتحة‬      ‫الوصلة القطب‬     ‫مجموعة‬
       ‫اللواح‬    ‫اللكتروليت الوصلة‬   ‫السالبة السالب‬    ‫اللواح‬
                ‫الموجبة‬                                ‫السالبة‬
 ‫الموجبة عازل‬

 ‫اللواح‬
 ‫السالبة‬
‫عازل‬
‫اللواح‬
‫الموجبة‬

 ‫شبكة‬




                                         ‫بطارية السيارة‬
‫تفرايغ المركم‬
 ‫الرصاصي‬
‫تفرايغ المركم الرصاصي‬

                      ‫تترسب كبريتات‬
                     ‫الرصاص ) ‪( II‬‬
                         ‫بمرور الوقت‬
                         ‫على القطاب‬




‫(4‪)PbSO‬‬            ‫(4‪)PbSO‬‬
‫خلل تفرايغ المركم الرصاصي‬
                               ‫النود هو : الرصاص‬
                        ‫معادلة التفاعل عند النود :-‬
‫+24‪Pb -SO‬‬            ‫-‪PbSO4 + 2e‬‬

                  ‫الكاثود هو : ثاني أكسيد الرصاص‬
                      ‫معادلة التفاعل عند الكاثود :-‬
‫-‬
    ‫‪PbO2 + 4H+ +SO42- +2e‬‬        ‫‪PbSO4 +2H2O‬‬

         ‫2 فولت‬   ‫القوة المحركة الكهربائية للمركم =‬
‫ما مجموع القوة المحركة لبطارية السيارة ؟ 21 فولت‬
                                             ‫لماذا ؟‬
‫لن بطارية السيارة تتكون من ) 6 ( مراكم موصولة على‬
  ‫التوالي ، القوة المحركة الكهربائية للمركم = 2 فولت‬
                              ‫خلل تفريغ المركم :‬
‫1- تتغطى اللواح بطبقة من كبريتات الرصاص ) ‪( II‬‬
 ‫بسبب أكسدة الرصاص واختزال ثاني أكسيد الرصاص‬
                   ‫2- يقل تركيز ) كثافة ( الحمض .‬
         ‫3- تضعف القوة المحركة الكهربائية للمركم‬
‫شحن المركم الرصاصي‬
‫شحن المركم الرصاصي‬
‫يتم شحن المركم ) البطارية ( بتيار كهربائي‬
                        ‫من مصدر خارجي .‬
                     ‫خلل عملية الشحن :‬
‫تنعكس التفاعلت السابقة في عملية التفريغ‬
   ‫1- تتحول كبريتات الرصاص ) ‪ ( II‬إلى رصاص‬
 ‫و ثاني أكسيد الرصاص ) أكسيد الرصاص ) ‪( IV‬‬

‫2- يزداد تركيز ) كثافة ( الحمض ليعود إلى‬
                      ‫ما كان عليه أصل .‬
                        ‫. ً‬
‫آنيون‬    ‫الخلايا اللكتروليتية ) التحليلية (‬
‫كاتيون‬


  ‫آنود‬                              ‫كاثود‬
‫- الخلية اللكتروليتية ) التحليلية ( :‬
‫إناء عازل ايحتوي على محلول أو‬
     ‫مصهور المادة اللكتروليتية ومغمور فيه‬
        ‫قطبا ن موصل ن من فلز أو جرافيت (.‬

  ‫الكاثود‬          ‫النود‬

    ‫+‬                ‫ــــ‬     ‫الخلية الجلفانية‬

    ‫ــــ‬              ‫+‬       ‫الخلية التحليلية‬
‫التحليل الكهربائي لمصهور كلورايد الصودايوم‬
                        ‫بطارية‬



                                      ‫-‬        ‫آنود‬
                        ‫-‬
                            ‫‪Cl‬‬
                            ‫-‬
                              ‫‪Cl‬‬       ‫‪e‬‬
                                   ‫- 2‪Cl‬‬
                                       ‫‪e‬‬
          ‫كاثود‬                                       ‫-‬
                                           ‫-‬
                                               ‫‪2Cl‬‬        ‫‪Cl2 + 2e‬‬
                    ‫‪Na +Na‬‬
                        ‫+‬
                    ‫‪Na‬‬    ‫‪Na‬‬

‫-‪2 Na+ + 2 e‬‬      ‫‪2Na‬‬
                                     ‫مصهور ‪NaCl‬‬
‫التحليل الكهربائي لمحلول مخفف من كلورايد الصودايوم‬



                        ‫أكسجين‬                          ‫هيدروجين‬


                ‫عند النود‬
    ‫-‬
        ‫‪2H2O‬‬         ‫‪O2 + 4H+ + 4e‬‬


                   ‫عند الكاثود‬
‫-‬
    ‫‪4H2O + 4e‬‬               ‫-‬
                                ‫‪2H2 + 4OH‬‬
‫التحليل الكهربائي لمحلول مخفف من كلورايد الصودايوم‬
    ‫عند النود يوجد آنيونات الكلوريد وجزيئات الماء‬

  ‫ل يحدث‬                    ‫-‬
                  ‫-‬
                      ‫‪2Cl‬‬         ‫‪Cl2 + 2e‬‬
   ‫يحدث‬      ‫-‬
                 ‫‪2H2O‬‬           ‫‪O2 + 4H+ + 4e‬‬

           ‫جهد التفاعل الول = ) - 6 3.1 (‬
                  ‫والثاني = ) - 32.1 ( فولت‬
‫التحليل الكهربائي لمحلول مخفف من كلورايد الصودايوم‬
                                         ‫عند الكاثود‬
    ‫يوجد كاتيونات الصوديوم وجزيئات الماء‬

   ‫ل يحدث‬           ‫-‪2 Na+ + 2 e‬‬             ‫‪2Na‬‬

  ‫يحدث‬        ‫-‬
                  ‫‪4H2O + 4e‬‬        ‫-‬
                                       ‫‪2H2 + 4OH‬‬

         ‫جهد التفاعل الول = ) - 7.2 ( والثاني =‬
                         ‫) - 38.0 ( فولت‬
‫التحليل الكهربائي لمحلول مركز من كلورايد الصودايوم‬
  ‫باستمرار التحليل الكهربائي يقل حجم الماء فيزداد‬
                                  ‫تركيز اليونات .‬
    ‫عند النود يوجد آنيونات الكلوريد وجزيئات الماء‬
                            ‫-‬
  ‫يحدث‬            ‫-‬
                      ‫‪2Cl‬‬          ‫‪Cl2 + 2e‬‬

‫ل يحدث‬      ‫-‬
                ‫‪2H2O‬‬            ‫‪O2 + 4H+ + 4e‬‬
‫علل : 1- تصاعد الكلور بدل من الكسجين في محلول‬
                    ‫. ً‬
                        ‫كلوريد الصوديوم المركز؟‬

‫علل : 2- تصاعد الكلور بدل من الكسجين في محلول‬
                       ‫. ً‬
‫كلوريد الصوديوم المخفف باستمرار عملية التحليل ؟.‬

    ‫ج 1) و 2( - زيادة تركيز أيونات الكلوريد ترفع‬
    ‫جهد أكسدتها بحيث يصبح أعلى من جهد أكسدة‬
    ‫جزيئات الماء ، فتتأكسد أيونات الكلوريد بدل من‬
       ‫. ً‬
                                     ‫جزيئات الماء‬
‫التحليل الكهربائي لمحلول مركز من كلورايد الصودايوم‬

                                       ‫عند الكاثود‬
  ‫يوجد كاتيونات الصوديوم وجزيئات الماء‬

   ‫ل يحدث‬          ‫-‪2 Na+ + 2 e‬‬            ‫‪2Na‬‬


  ‫يحدث‬       ‫-‬
                 ‫‪4H2O + 4e‬‬        ‫-‬
                                      ‫‪2H2 + 4OH‬‬
‫العوامل المؤثرة في نواتج التحليل‬
     ‫الكهربائي للمحاليل اللكتروليتية‬
                   ‫1- جهد الكسدة والختزال :-‬
      ‫- تحدث الكسدة للنيون ) أو المادة ( الذي‬
                              ‫جهد أكسدته أعلى .‬
      ‫- يحدث الختزال للكاتيون ) أو المادة ( الذي‬
                              ‫جهد اختزاله أعلى .‬
‫س : رتب تصاعديا الكاتيونات التالية حسب أولوية اختزالها‬
                                       ‫. ً‬
            ‫+‬     ‫+2‬    ‫+2‬      ‫+‬
              ‫) نفس التركيز ( : ‪Mg , Cu , Na , H‬‬
   ‫+‬            ‫+‬    ‫2‬      ‫+‬           ‫+‬   ‫2‬
     ‫ثم ‪Na‬‬        ‫ثم ‪Mg‬‬       ‫الترتيب : ‪ Cu‬ثم ‪H‬‬
‫2- تركيز الايونات :-‬

‫- يزداد جهد أكسدة النيون بزيادة تركيزه‬
                           ‫في المحلول‬
                      ‫والعكس صحيح .‬
‫- يزداد جهد اختزال الكاتيون بزيادة تركيزه‬
             ‫في المحلول والعكس صحيح .‬
‫3- نوع مادة القطب :‬
‫• فسر: ايحدث نقص في كتلة النود تدرايجيا عند إجراء‬
           ‫ ً‬
‫التحليل الكهربائي لمحلول كبرايتات النحاس )‪ ( II‬بين‬
 ‫قطبين من النحاس ؟ )علما بأ ن جهد أكسدة : آنيو ن‬
                         ‫ ً‬
‫الكبرايتات = - 8.1،جزايئات الماء = - 32.1 ، قطب‬
                         ‫النحاس = - 43.0 فولت .‬

   ‫• ج : تتنافس ذرات قطب النحاس على عملية‬
 ‫الكسدة ، حيث تتاكسد ذرات النحاس التي جهد‬
                            ‫أكسدتها اعلى .‬
‫أمثلة وتطبيقات على التحليل الكهربائي للمحاليل‬
                  ‫اللكتروليتية‬


‫1- التحليل الكهربائي لمحلول كبرايتات النحاس )‪(II‬‬
            ‫بين قطبين من البلتين أو الجرافيت .‬

                         ‫2- تنقية الفلزات .‬

                       ‫3- الطلء بالكهرباء .‬
‫1- التحليل الكهربائي لمحلول كبرايتات النحاس )‪(II‬‬
            ‫بين قطبين من البلتين أو الجرافيت .‬
  ‫* ماذا ايحدث عند إجراء التحليل الكهربائي لمحلول‬
‫كبرايتات النحاس )‪ ( II‬بين قطبين من الكربو ن أو‬
‫البلتين؟)علما بأ ن جهد أكسدة : آنيو ن الكبرايتات = - 8.1 ،‬
                                             ‫ ً‬
                           ‫جزايئات الماء = - 32.1فولت‬

 ‫وجهد اختزال : كاتيونات النحاس = + 43.0, الماء = - 38.0ف‬

     ‫• ج : يترسب النحاس عند الكاثود ويتصاعد‬
                        ‫الكسجين عند النود .‬
‫محلول كبرايتات النحاس ) ‪( II‬‬
    ‫باستخدام قطبي بلتين أو كربو ن‬
                            ‫النود‬
‫-‬
    ‫‪2H2O‬‬          ‫‪O2 + 4H + 4e‬‬
                         ‫+‬


                               ‫الكاثود‬
‫-‪Cu2+ + 2e‬‬             ‫‪Cu‬‬
    ‫+‬
     ‫تقل ‪ pH‬بسبب زايادة تركيز ‪H‬‬
‫2- تنقية الفلزات‬

‫نحاس غير نقي‬                                ‫نحاس نقي‬
                ‫2‪Cu +Cu‬‬    ‫+‬
                            ‫‪Cu‬‬
                                 ‫2‬

  ‫) آنود (‬                           ‫‪Cu‬‬      ‫) كاثود (‬
                 ‫-- -‬
                ‫‪e ee‬‬
                  ‫2 +-‬
                           ‫+‬
                            ‫‪Cu2 Cu‬‬
                                             ‫محلول كبرايتات‬
                ‫‪e‬‬   ‫‪Cu‬‬
                ‫‪Cu‬‬                            ‫النحاس )‪( II‬‬

             ‫‪Cu‬‬                  ‫النود -‪Cu2+ + 2e‬‬
     ‫-‪Cu2+ + 2e‬‬                ‫‪Cu‬‬           ‫الكاثود‬
         ‫تقل كتلة النود بينما تزداد كتلة الكاثود‬
‫2- تنقية الفلزات‬

‫نحاس غير نقي‬                                ‫نحاس نقي‬
                ‫2‪Cu +Cu‬‬    ‫+‬
                            ‫‪Cu‬‬
                                 ‫2‬

  ‫) آنود (‬                           ‫‪Cu‬‬      ‫) كاثود (‬
                 ‫-- -‬
                ‫‪e ee‬‬
                  ‫2 +-‬
                           ‫+‬
                            ‫‪Cu2 Cu‬‬
                                             ‫محلول كبرايتات‬
                ‫‪e‬‬   ‫‪Cu‬‬
                ‫‪Cu‬‬                            ‫النحاس )‪( II‬‬

             ‫‪Cu‬‬                  ‫النود -‪Cu2+ + 2e‬‬
     ‫-‪Cu2+ + 2e‬‬                ‫‪Cu‬‬           ‫الكاثود‬
         ‫تقل كتلة النود بينما تزداد كتلة الكاثود‬
‫تنقية الفلزات‬
                                      ‫فلز نقي‬
‫فلز غير نقي‬
                                    ‫محلول أيونات الفلز‬

                   ‫الخطوة ) 1 (‬




                          ‫شوائب‬

         ‫الخطوة ) 3 (‬                      ‫الخطوة ) 2 (‬
‫خطوات الطلء بالكهرباء‬
                    ‫) بالفضة (‬
                                             ‫. ً‬
                                             ‫1- تنظف النية جيدا‬
                                     ‫2- تغمر في محلول إلكتروليتي‬
                                          ‫يحوي كاتيونات الفضة أو‬
‫فضة‬                                   ‫سيانيد الفضة البوتاسيومي .‬
‫أنود‬                         ‫آنية‬          ‫3- تجعل النية كاثودا ،‬
                                             ‫. ً‬
                             ‫كاثود‬         ‫والنود قطبا من الفضة‬
                                                        ‫. ً‬
                                                 ‫) أو اسطوانة من‬
                                               ‫الفضة تحيط بالنية (‬
                                             ‫4- يمرر تيار كهربائي‬
       ‫إلكتروليت يحتوي ‪+Ag‬‬               ‫مناسب ولفترة زمنية كافية‬
‫التحليل الكهربائي‬
   ‫ملظحظات‬                   ‫معادلة التفاعل عند‬                     ‫المادة‬

                     ‫-‪2Cl‬‬           ‫-‪2Cl + 2e‬‬      ‫النود 2‪Cl‬‬     ‫مصهور كلورايد‬
‫ايحتوي المصهور‬
   ‫على أايونات‬                                                       ‫الصودايوم‬
    ‫المادة فقط‬   ‫-‪2 Na+ + 2 e‬‬                ‫‪2Na‬‬       ‫الكاثود‬


                        ‫-‬
                            ‫- ‪2Br‬‬        ‫‪Br2 + 2e‬‬      ‫النود‬     ‫مصهور بروميد‬
                                                      ‫الكاثود‬     ‫الرصاص) ‪( II‬‬
                 ‫-‬
                     ‫‪Pb2+ +2e‬‬           ‫‪Pb‬‬
‫التحليل الكهربائي‬
  ‫ملظحظات‬                        ‫معادلة التفاعل عند‬                        ‫المادة‬

‫يحتوي المحلول‬         ‫-‬
                          ‫‪2H2O‬‬          ‫النود ‪O2 + 4H+ + 4e‬‬            ‫محلول كلورايد‬
 ‫على اليونات‬                                                          ‫الصودايوم المخفف‬
   ‫-‬
    ‫‪Na+ , Cl‬‬     ‫-‬
                     ‫‪4H2O + 4e‬‬              ‫-‬
                                                ‫الكاثود ‪2H2 + 4OH‬‬
‫وجزايئات الماء‬
                           ‫-‬
                               ‫-‪2Cl‬‬             ‫‪Cl2 + 2e‬‬    ‫النود‬       ‫محلول كلورايد‬
‫تزداد ‪ pH‬بسبب‬
‫-‬
  ‫‪ - 4H2O + 4e‬زايادة تركيز‪OH‬‬                                          ‫الصودايوم المركز‬
                                        ‫-‬
                                            ‫الكاثود ‪2H2 + 4OH‬‬          ‫) القطاب كربو ن‬
                                                                         ‫أو بلتين (‬
                                                            ‫النود‬      ‫محلول كلورايد‬
                           ‫-‬
                               ‫-‪2Cl‬‬         ‫‪Cl2 + 2e‬‬
                                                                      ‫الصودايوم المشبع‬
                     ‫-‪2 Na+ + 2 e‬‬                  ‫‪2Na‬‬                  ‫) آنود جرافيت‬
                                                            ‫الكاثود‬
                          ‫‪Na + Hg‬‬                  ‫‪Na Hg‬‬               ‫كاثود : زئبق (‬
‫التحليل الكهربائي‬

‫ملظحظات‬                  ‫معادلة التفاعل عند‬               ‫المادة‬


  ‫تقل ‪pH‬‬                                                 ‫محلول كبرايتات‬
‫بسبب زايادة‬   ‫‪2H2O‬‬
              ‫-‬
                               ‫النود ‪O2 + 4H + 4e‬‬
                                      ‫+‬
                                                         ‫النحاس ) ‪( II‬‬
  ‫+‬
   ‫تركيز ‪H‬‬    ‫-‪Cu2+ + 2e‬‬            ‫‪Cu‬‬        ‫الكاثود‬    ‫باستخدام قطبي‬
                                                        ‫بلتين أو كربو ن‬
  ‫تقل كتلة‬                                                ‫محلول كبرايتات‬
                  ‫‪Cu‬‬            ‫النود -‪Cu2+ + 2e‬‬
‫النود بينما‬                                                ‫النحاس )‪( II‬‬
                  ‫-‪Cu2+ + 2e‬‬         ‫‪Cu‬‬       ‫الكاثود‬     ‫باستخدام قطبي‬
 ‫تزداد كتلة‬
                                                               ‫نحاس‬
    ‫الكاثود‬
‫نواتج التحليل الكهربائي‬
‫ملظحظات‬    ‫عند الكاثود‬  ‫عند النود‬             ‫المادة‬
             ‫رصاص‬         ‫مصهور بروميد الرصاص ) ‪ ( II‬بروم‬
            ‫صودايوم‬    ‫غاز الكلور‬     ‫مصهور كلورايد الصودايوم‬
          ‫محلول كلورايد صودايوم مخفف غاز الكسجين هيدروجين‬
  ‫تزداد‬                                ‫محلول كلورايد صودايوم مركز‬
        ‫هيدروجين‬          ‫كلور‬
‫قيمة ‪pH‬‬                               ‫والقطاب من بلتين أو كربو ن‬
                                           ‫محلول كلورايد الصودايوم‬
           ‫صودايوم‬         ‫كلور‬
                                        ‫المشبع والكاثود من الزئبق‬
   ‫تقل‬                                 ‫محلول كبرايتات النحاس ) ‪( II‬‬
‫قيمة ‪pH‬‬      ‫نحاس‬        ‫أكسجين‬        ‫باستخدام قطبي بلتين أو كربو ن‬

                     ‫ايتاكسد النحاس‬     ‫محلول كبرايتات النحاس )‪( II‬‬
             ‫نحاس‬
                         ‫) ايتآكل (‬            ‫باستخدام قطبي نحاس‬

More Related Content

What's hot

Unit 1-electrochemistrymaterial
Unit 1-electrochemistrymaterialUnit 1-electrochemistrymaterial
Unit 1-electrochemistrymaterial
mrecedu
 

What's hot (20)

Chem 2 - Acid-Base Equilibria VI: Weak Base Equilibria and Kb - Calculating p...
Chem 2 - Acid-Base Equilibria VI: Weak Base Equilibria and Kb - Calculating p...Chem 2 - Acid-Base Equilibria VI: Weak Base Equilibria and Kb - Calculating p...
Chem 2 - Acid-Base Equilibria VI: Weak Base Equilibria and Kb - Calculating p...
 
Transition metals
Transition metalsTransition metals
Transition metals
 
Chem 2 - Acid-Base Equilibria VII: Conjugate Acid/Base Pairs and Relationship...
Chem 2 - Acid-Base Equilibria VII: Conjugate Acid/Base Pairs and Relationship...Chem 2 - Acid-Base Equilibria VII: Conjugate Acid/Base Pairs and Relationship...
Chem 2 - Acid-Base Equilibria VII: Conjugate Acid/Base Pairs and Relationship...
 
Unit 1-electrochemistrymaterial
Unit 1-electrochemistrymaterialUnit 1-electrochemistrymaterial
Unit 1-electrochemistrymaterial
 
Carboxylic Acids
Carboxylic AcidsCarboxylic Acids
Carboxylic Acids
 
Applications of Hydroxides
Applications of Hydroxides Applications of Hydroxides
Applications of Hydroxides
 
d-block elements
d-block elementsd-block elements
d-block elements
 
Term symbols
Term symbolsTerm symbols
Term symbols
 
Estimation of Cu(II) in copper sulphate, idometrically
Estimation of Cu(II) in copper sulphate, idometricallyEstimation of Cu(II) in copper sulphate, idometrically
Estimation of Cu(II) in copper sulphate, idometrically
 
Chemical equivalents
Chemical equivalentsChemical equivalents
Chemical equivalents
 
Final electrochemistry
Final electrochemistryFinal electrochemistry
Final electrochemistry
 
Aromaticity of Sydnones Aromaticity Part 7.pdf
Aromaticity of Sydnones Aromaticity Part 7.pdfAromaticity of Sydnones Aromaticity Part 7.pdf
Aromaticity of Sydnones Aromaticity Part 7.pdf
 
Russel Saunders Coupling scheme or LS coupling
Russel Saunders Coupling scheme or LS couplingRussel Saunders Coupling scheme or LS coupling
Russel Saunders Coupling scheme or LS coupling
 
f-block-element.ppt
f-block-element.pptf-block-element.ppt
f-block-element.ppt
 
الباب الثانى الكيمياء الكمية أولى
الباب الثانى الكيمياء الكمية أولىالباب الثانى الكيمياء الكمية أولى
الباب الثانى الكيمياء الكمية أولى
 
Comaparative study of lanthanides and actinides
Comaparative study of lanthanides and actinidesComaparative study of lanthanides and actinides
Comaparative study of lanthanides and actinides
 
Ionization potential and electron affinity
Ionization potential and electron affinityIonization potential and electron affinity
Ionization potential and electron affinity
 
გაკვეთილი № 15
გაკვეთილი № 15გაკვეთილი № 15
გაკვეთილი № 15
 
organic precipitate and precipitate equilibria
organic precipitate and precipitate equilibriaorganic precipitate and precipitate equilibria
organic precipitate and precipitate equilibria
 
IB Chemistry on Line Emission Spectrum, Bohr Model and Electromagnetic Spectrum
IB Chemistry on Line Emission Spectrum, Bohr Model and Electromagnetic SpectrumIB Chemistry on Line Emission Spectrum, Bohr Model and Electromagnetic Spectrum
IB Chemistry on Line Emission Spectrum, Bohr Model and Electromagnetic Spectrum
 

Viewers also liked

تطبيقات على التحليل الكهربائي
تطبيقات على التحليل الكهربائيتطبيقات على التحليل الكهربائي
تطبيقات على التحليل الكهربائي
وليد الجبر
 
شيماء الحيحي تفاعلات التاكسد والاختزال
شيماء الحيحي تفاعلات التاكسد والاختزال   شيماء الحيحي تفاعلات التاكسد والاختزال
شيماء الحيحي تفاعلات التاكسد والاختزال
Karam Nasralla
 
5a51a36a00ad95d15da229947fc3f1e7
5a51a36a00ad95d15da229947fc3f1e75a51a36a00ad95d15da229947fc3f1e7
5a51a36a00ad95d15da229947fc3f1e7
وليد الجبر
 
16th chapter electrolysis
16th chapter electrolysis16th chapter electrolysis
16th chapter electrolysis
Mehdi Ouaziz
 
مذكرة مميزة فى كيمياء 1ث
مذكرة مميزة فى كيمياء 1ثمذكرة مميزة فى كيمياء 1ث
مذكرة مميزة فى كيمياء 1ث
Motafawkeen
 
مي القحطااني
مي القحطاانيمي القحطااني
مي القحطااني
alord111
 

Viewers also liked (20)

تطبيقات على التحليل الكهربائي
تطبيقات على التحليل الكهربائيتطبيقات على التحليل الكهربائي
تطبيقات على التحليل الكهربائي
 
الاسئلة المضافة لمادة الكيمياء السادس العلمي_الاستاذ صادق قاسم البديري
الاسئلة المضافة لمادة الكيمياء السادس العلمي_الاستاذ صادق قاسم البديريالاسئلة المضافة لمادة الكيمياء السادس العلمي_الاستاذ صادق قاسم البديري
الاسئلة المضافة لمادة الكيمياء السادس العلمي_الاستاذ صادق قاسم البديري
 
شيماء الحيحي تفاعلات التاكسد والاختزال
شيماء الحيحي تفاعلات التاكسد والاختزال   شيماء الحيحي تفاعلات التاكسد والاختزال
شيماء الحيحي تفاعلات التاكسد والاختزال
 
Dr.wael elhelece electrochemistry 331chem
Dr.wael elhelece electrochemistry 331chemDr.wael elhelece electrochemistry 331chem
Dr.wael elhelece electrochemistry 331chem
 
اسئلة كيمياء مع اجابتها
اسئلة كيمياء مع اجابتهااسئلة كيمياء مع اجابتها
اسئلة كيمياء مع اجابتها
 
5a51a36a00ad95d15da229947fc3f1e7
5a51a36a00ad95d15da229947fc3f1e75a51a36a00ad95d15da229947fc3f1e7
5a51a36a00ad95d15da229947fc3f1e7
 
امتحان كيمياء السودان 2015 مرفق الاجابات النموذجية
امتحان كيمياء السودان 2015 مرفق الاجابات النموذجيةامتحان كيمياء السودان 2015 مرفق الاجابات النموذجية
امتحان كيمياء السودان 2015 مرفق الاجابات النموذجية
 
16th chapter electrolysis
16th chapter electrolysis16th chapter electrolysis
16th chapter electrolysis
 
جميع ملخصات الكيمياء السادس العلمي 2015
جميع ملخصات الكيمياء السادس العلمي 2015جميع ملخصات الكيمياء السادس العلمي 2015
جميع ملخصات الكيمياء السادس العلمي 2015
 
Chem2
Chem2Chem2
Chem2
 
مذكرة مميزة فى كيمياء 1ث
مذكرة مميزة فى كيمياء 1ثمذكرة مميزة فى كيمياء 1ث
مذكرة مميزة فى كيمياء 1ث
 
مي القحطااني
مي القحطاانيمي القحطااني
مي القحطااني
 
امتحان ع الباب الثالث - الفصل الثاني - كيمياء 1ث 2015
امتحان ع الباب الثالث - الفصل الثاني - كيمياء 1ث 2015امتحان ع الباب الثالث - الفصل الثاني - كيمياء 1ث 2015
امتحان ع الباب الثالث - الفصل الثاني - كيمياء 1ث 2015
 
امتحان ع الباب الاول والثاني كيمياء 1ث 2015
امتحان ع الباب الاول والثاني كيمياء 1ث 2015امتحان ع الباب الاول والثاني كيمياء 1ث 2015
امتحان ع الباب الاول والثاني كيمياء 1ث 2015
 
Dr. wael elhelece thermodynamics 230chem
Dr. wael elhelece thermodynamics 230chemDr. wael elhelece thermodynamics 230chem
Dr. wael elhelece thermodynamics 230chem
 
حلول جميع أسئلة فكر في كتاب الفيزياء
حلول جميع أسئلة فكر في كتاب الفيزياءحلول جميع أسئلة فكر في كتاب الفيزياء
حلول جميع أسئلة فكر في كتاب الفيزياء
 
دليل المعلم العلوم-الحادي عشر-الكيمياء
دليل المعلم  العلوم-الحادي عشر-الكيمياءدليل المعلم  العلوم-الحادي عشر-الكيمياء
دليل المعلم العلوم-الحادي عشر-الكيمياء
 
دليل المعلم العلوم-التاسع الاساسي
دليل المعلم  العلوم-التاسع الاساسيدليل المعلم  العلوم-التاسع الاساسي
دليل المعلم العلوم-التاسع الاساسي
 
مرض Ib
مرض Ib مرض Ib
مرض Ib
 
امتحان ع الباب الخامس كيمياء 1ث 2015
امتحان ع الباب الخامس كيمياء 1ث 2015امتحان ع الباب الخامس كيمياء 1ث 2015
امتحان ع الباب الخامس كيمياء 1ث 2015
 

Similar to الكيماء الكهربائية

Nosha reg files-321-jadwal
Nosha reg files-321-jadwalNosha reg files-321-jadwal
Nosha reg files-321-jadwal
Ahmad zam
 
Periodic table of chemical elements
Periodic table of chemical elementsPeriodic table of chemical elements
Periodic table of chemical elements
ahmad zam
 
ورقة عمل التيار الكهربائي (الفصل السابع
ورقة عمل التيار الكهربائي (الفصل السابعورقة عمل التيار الكهربائي (الفصل السابع
ورقة عمل التيار الكهربائي (الفصل السابع
ahmh
 
شيماء الحيحي
شيماء الحيحيشيماء الحيحي
شيماء الحيحي
Karam Nasralla
 
الوحدة الخامسة1 كهربية عاشر
الوحدة الخامسة1 كهربية عاشرالوحدة الخامسة1 كهربية عاشر
الوحدة الخامسة1 كهربية عاشر
hessaalmejbel
 

Similar to الكيماء الكهربائية (20)

الكيمياء الكهربائية أو الكيمياء الكهربية أو الكهروكيمياء أو الكَهْرَكِيمياء أ...
الكيمياء الكهربائية أو الكيمياء الكهربية أو الكهروكيمياء أو الكَهْرَكِيمياء أ...الكيمياء الكهربائية أو الكيمياء الكهربية أو الكهروكيمياء أو الكَهْرَكِيمياء أ...
الكيمياء الكهربائية أو الكيمياء الكهربية أو الكهروكيمياء أو الكَهْرَكِيمياء أ...
 
Migration ions
Migration ionsMigration ions
Migration ions
 
Science first-preparatory-second-term
Science first-preparatory-second-termScience first-preparatory-second-term
Science first-preparatory-second-term
 
Nosha reg files-321-jadwal
Nosha reg files-321-jadwalNosha reg files-321-jadwal
Nosha reg files-321-jadwal
 
Periodic table of chemical elements
Periodic table of chemical elementsPeriodic table of chemical elements
Periodic table of chemical elements
 
ركيب الذرة
ركيب الذرةركيب الذرة
ركيب الذرة
 
Electrochemistry part3
Electrochemistry part3Electrochemistry part3
Electrochemistry part3
 
Electrochemistry part2
Electrochemistry part2Electrochemistry part2
Electrochemistry part2
 
باب ثالث الروابط واشكال الجزيئات 2018
باب ثالث الروابط واشكال الجزيئات 2018باب ثالث الروابط واشكال الجزيئات 2018
باب ثالث الروابط واشكال الجزيئات 2018
 
المدرسة الإلكترونية
المدرسة الإلكترونيةالمدرسة الإلكترونية
المدرسة الإلكترونية
 
ورقة عمل التيار الكهربائي (الفصل السابع
ورقة عمل التيار الكهربائي (الفصل السابعورقة عمل التيار الكهربائي (الفصل السابع
ورقة عمل التيار الكهربائي (الفصل السابع
 
Electrochemistry part6
Electrochemistry part6Electrochemistry part6
Electrochemistry part6
 
موقع ملزمتي - مراجعة علوم للصف الأول الإعدادي
موقع ملزمتي - مراجعة علوم للصف الأول الإعداديموقع ملزمتي - مراجعة علوم للصف الأول الإعدادي
موقع ملزمتي - مراجعة علوم للصف الأول الإعدادي
 
شيماء الحيحي
شيماء الحيحيشيماء الحيحي
شيماء الحيحي
 
Diode and Transistor in Electronics and Electrical Circuits
Diode and Transistor in Electronics and Electrical CircuitsDiode and Transistor in Electronics and Electrical Circuits
Diode and Transistor in Electronics and Electrical Circuits
 
الترم الثانى المحولات الكهربية
الترم الثانى المحولات الكهربيةالترم الثانى المحولات الكهربية
الترم الثانى المحولات الكهربية
 
اساسيات كهربيه الترم التانى
اساسيات كهربيه الترم التانىاساسيات كهربيه الترم التانى
اساسيات كهربيه الترم التانى
 
الوحدة الخامسة1 كهربية عاشر
الوحدة الخامسة1 كهربية عاشرالوحدة الخامسة1 كهربية عاشر
الوحدة الخامسة1 كهربية عاشر
 
Ionic and covalent bonds in arabic language
Ionic and covalent bonds in arabic languageIonic and covalent bonds in arabic language
Ionic and covalent bonds in arabic language
 
مراجعة باب رابع كهربية 2018
مراجعة باب رابع كهربية 2018مراجعة باب رابع كهربية 2018
مراجعة باب رابع كهربية 2018
 

الكيماء الكهربائية

  • 1. ‫الفصل 9‬ ‫الكيمياء الكهربائية‬ ‫الصف الثاني عشر العلمي‬ ‫إعداد : راجح شعبان‬
  • 2. ‫القسم 9 - 1‬ ‫مدخل إلى الكيمياء الكهربائية‬ ‫مؤشرات الداء :‬ ‫* يحدد أجزاء الخلية الكهروكيميائية ووظائفها .‬ ‫* يكتب التفاعلت النصفية الحادثة عند كل من‬ ‫الونود والكاثود .‬
  • 3. ‫الكيمياء الكهربائية‬ ‫فرع الكيمياء الذي يتعامل مع تطبيقا ت تفاعل ت‬ ‫السكسدة - اختزال المرتبطة بالكهرباء‬ ‫التيار الكهربائي‬ ‫سيل من اللكتروونات يتحرك خارج البطارية‬ ‫من القطب السالب ونحو القطب الموجب .‬
  • 4. ‫+‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫+ اليوونات الموجبة‬ ‫ـــ اللكتروونات‬
  • 5. ‫التوصيل الكهربائي‬ ‫توصيل أيووني‬ ‫توصيل إلكترووني‬ ‫سببه : اليوونات الحرة‬ ‫سببه : اللكتروونات الحرة‬ ‫موصلت أيوونية‬ ‫موصلت إلكتروونية‬ ‫محاليل ومصاهيراللكتروليتات‬ ‫الفلزات ومصاهيرها‬ ‫مركبات ) أيوونية (‬ ‫عنصر ) الفلز (‬
  • 7. ‫الخليا الكهروكيميائية‬ ‫ادرس الشكلين التاليين ثم اجب عن السئلة التالية :‬ ‫ونعم‬ ‫هل المادتان المتفاعلتان متصلتان ؟‬ ‫تزداد‬ ‫ماذا يحدث لدرجة حرارة المحلول ؟‬ ‫ما اسم الراسب الحمر ؟‬ ‫النحاس‬ ‫لوح خارصين‬ ‫4‪CuSO‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫بعد‬ ‫في البداية‬
  • 8. ‫علل: عند وضع لوح من الخارصين في محلول‬ ‫كبريتات النحاس )‪ (II‬فترة مناسبة يترسب‬ ‫طبقة بنية حمراء على اللوح وتقل شدة لون‬ ‫المحلول الرزرق .‬ ‫‪Zn‬‬ ‫‪Zn‬‬ ‫‪2 Cu‬‬ ‫+‬ ‫‪Zn‬‬ ‫+‬ ‫2‪Cu‬‬ ‫+‬ ‫2‪Cu‬‬ ‫بعد فترة‬ ‫في البداية‬
  • 9. ‫تحدث عملية أكسدة للخارصين وينتج كاتيوونات الخارصين‬ ‫‪Zn‬‬ ‫-‪Zn 2+ + 2e‬‬ ‫) عديمة اللون (‬ ‫بينما تحدث عملية اختزال لكاتيوونات النحاس ) ‪ ( II‬ذات‬ ‫اللون الرزرق فتقل شدة اللون الرزرق ويترسب طبقة من‬ ‫-‪Cu2+ + 2 e‬‬ ‫النحاس ) بنية حمراء ( ‪Cu‬‬ ‫‪Zn‬‬ ‫‪Zn‬‬ ‫+‬ ‫‪Zn Cu‬‬ ‫2‬ ‫+‬ ‫2‪Cu‬‬ ‫+‬ ‫2‪Cu‬‬ ‫بعد فترة‬ ‫في البداية‬
  • 10. ‫ماذا يحدث عند اتصال المادتين المتفاعلتين؟‬ ‫يصاحب اونتقال اللكتروونات طاقة حرارية.‬ ‫ماذا يحدث عند فصل المادتين المتفاعلتين؟‬ ‫يصاحب اونتقال اللكتروونات طاقة كهربائية بدل‬ ‫الحرارة .‬
  • 11. ‫مم تتكون الخلية الجلفاونية ؟‬ ‫قنطرة ملحية‬ ‫قطب‬ ‫قطب‬ ‫إلكتروليت‬ ‫إلكتروليت‬ ‫نصف خلية‬ ‫نصف خلية‬
  • 12. ‫القطب : موصل يستخدم لعمل‬ ‫اتصال سكهربائي مع جزء غير فلزي‬ ‫) أيوني ( في الدارة مثل إلكتروليت .‬ ‫نصف الخلية : القطب المنفرد‬ ‫المغمور في محلول يحتوي على‬ ‫أيوناته .‬
  • 13. ‫الخلية الجلفاونية‬ ‫0.0‬ ‫‪Zn‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫‪Zn‬‬ ‫+2‬ ‫‪Cu‬‬ ‫2+‬ ‫هل يمر التيار الكهربائي ؟‬ ‫ولماذا ؟‬
  • 14. ‫- النود : القطب الذي تحدث عنده‬ ‫عملية السكسدة .‬ ‫- الكاثود : القطب الذي تحدث‬ ‫عنده عملية الختزال .‬
  • 15. ‫ما دور القنطرة الملحية) أو الحاجز‬ ‫المسامي ( ؟‬ ‫حفظ التوارزن اليووني بين ونصفي‬ ‫الخلية حيث يسمح بحركة الشحنة‬ ‫باونتقال اليوونات من ونصف لخر .‬
  • 16. ‫ترميزها‬ ‫الخلية الكاملة :‬ ‫يمكن التعبير عن تركيب الخلية الكهروسكيميائية‬ ‫بالترميز التالي من اليسار إلى اليمين :‬ ‫قطب‬ ‫محلول‬ ‫محلول‬ ‫قطب‬ ‫النود‬ ‫النود‬ ‫الكاثود‬ ‫الكاثود‬ ‫الطرف اليسر‬ ‫الطرف اليمن‬ ‫أكســــــــدة‬ ‫اختــــــــزال‬ ‫: يشير إلى القنطرة الملحية .‬
  • 17. ‫‪Zn‬‬ ‫‪Zn‬‬ ‫+2‬ ‫-‪+ 2e‬‬ ‫-‪Cu2+ + 2 e‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫يكتب ترميز خلية ) خارصين – ونحاس ( :‬ ‫‪)Zn(S‬‬ ‫‪)Zn‬‬ ‫‪Cu (S‬‬ ‫+2‬ ‫‪)Cu‬‬ ‫+2‬ ‫‪(aq‬‬ ‫‪( aq‬‬ ‫)‬ ‫الطرف اليسر‬ ‫الطرف اليمن‬ ‫أكســــــــدة‬ ‫اختــــــــزال‬
  • 18. ‫سؤال :- اكتب ترميز الخليا التي تحدث‬ ‫فيها التفاعلت التالية :‬ ‫‪Mg + Pb‬‬ ‫+2‬ ‫‪Mg + Pb‬‬ ‫+2‬ ‫‪Mg‬‬ ‫+‬ ‫‪Mg‬‬ ‫2‬ ‫+‬ ‫‪Pb2 Pb‬‬
  • 19. :‫ترميز الخلية‬ Zn + 2 Ag+ Z n2+ + 2 Ag Zn + 2 Ag + Ag Zn
  • 20. ‫ترميز الخلية‬ 3Mg +2Al 3+ 2Al +3Mg2+ Mg + Mg 2 Al3 + Al
  • 21. ‫الخلية الكهروكيميائية :‬ ‫ونظام من أقطاب وإلكتروليتات تنتج‬ ‫نُ‬ ‫ ً‬ ‫فيها التفاعلت الكيميائية طاقة‬ ‫كهربائية أو ينتج فيها التيار‬ ‫نُ‬ ‫الكهربائي تغيرا كيميائيا ً .‬ ‫ ً‬
  • 22. ‫الخليا الكهروكيميائية‬ ‫الخليا اللكتروليتية‬ ‫الخليا الفولتية‬ ‫) التحليلية (‬ ‫) الجلفانية (‬ ‫تحول الطاقة الكهربائية‬ ‫تحول الطاقة الكيميائية‬ ‫إلى طاقة كيميائية‬ ‫إلى طاقة كهربائية‬ ‫خليا يحدث فيها تغيرات‬ ‫يحدث فيها‬ ‫كيميائية بسبب مرور تيار‬ ‫تفاعلت كيميائية‬ ‫كهربائي خارجي‬ ‫وينتج تيار كهربائي‬
  • 24. ‫الخليا الفولتية أو الجلفاونية‬ ‫القسم 9 – 2‬ ‫مؤشرات الداء :‬ ‫* يصف عمل الخليا الفولتية بما فيها الخليا‬ ‫الجافة ، بطارية السيارة ،خليا الوقود .‬ ‫* يحدد الظروف التي تؤدي على التآكل وطرق‬ ‫منعه .‬ ‫* يصف العلقة بين الجهد والحركة .‬ ‫* يحسب جهد الخلية من جهود القطب القياسية .‬
  • 25. ‫الخلية الفولتية أو الجلفاونية‬ ‫تتكون من قطبين مصنوعين من فلزين مختلفين‬ ‫مغمورين في إلكتروليت، تستخدم لتحويل الطاقة‬ ‫الكيميائية إلى كهربائية.‬ ‫تسمى خلية خارصين – ونحاس خلية‬ ‫خلية داونييل‬
  • 26. ‫بطارية من حبا ت الليمون‬
  • 27. ‫‪V‬‬ ‫فولتميتر‬ ‫-‬ ‫++ 2‬ ‫‪SO4 K‬‬ ‫‪K‬‬ ‫‪ - e‬لوح‬ ‫قنطرة‬ ‫لوح‬ ‫‪-e‬‬ ‫ملحية‬ ‫ونحاس‬ ‫2 ‪ +Zn‬خارصين‬ ‫‪Cu‬‬ ‫‪Zn‬‬ ‫+‬ ‫2‪Cu‬‬ ‫أيوونات‬ ‫الخلية الفولتية‬ ‫أيوونات‬ ‫خارصين‬ ‫خلية داونييل‬ ‫ونحاس‬
  • 28. ‫في الخلية الجلفاونية ) خارصين – ونحاس (‬ ‫1- تقل كتلة الونود ) الخارصين ( لماذا ؟‬ ‫+‬ ‫2- يزداد تركيز أيوونات الخارصين ‪Zn‬‬ ‫2‬ ‫في المحلول ، لماذا ؟‬ ‫ج1,2: لونه يتآكل بسبب تأكسد ذرا ت‬ ‫الخارصين إلى سكاتيونا ت الخارصين ،سكما في‬ ‫المعادلة :‬ ‫+2‬ ‫‪Zn‬‬ ‫‪Zn + 2e‬‬ ‫-‬
  • 29. ‫3- تزداد كتلة الكاثود ) النحاس ( ، لماذا ؟‬ ‫4- يقل تركيز أيوونات النحاس 2‪ +Cu‬في‬ ‫المحلول ، لماذا ؟‬ ‫ج 3-4: بسبب اختزال سكاتيونا ت النحاس‬ ‫وترسب ذرات النحاس ، سكما يتضح من‬ ‫المعادلة :-‬ ‫+2‬ ‫-‪Cu + 2 e‬‬ ‫‪Cu‬‬
  • 30. ‫تتحرك اللكتروونات في الدائرة الخارجية‬ ‫من الونود)-( إلى الكاثود )+( أي من‬ ‫الخارصين إلى النحاس.‬ ‫سكيف يتم معادلة الزيادة والنقص في ترسكيز‬ ‫اليونا ت في الخلية الجلفانية ؟‬ ‫بانتقال اليونا ت من القنطرة الملحية إلى‬ ‫المحلولين‬
  • 31. ‫في خلية ‪ Zn/Cu‬تنتقل أيونا ت الكبريتا ت من‬ ‫القنطرة الملحية إلى نصف خلية الخارصين بينما‬ ‫أيونا ت البوتاسيوم إلى نصف خلية النحاس .‬ ‫في الخليةالفولتية تنتقل النيونا ت )السالبة(‬ ‫في القنطرة الملحية إلى النود بينما‬ ‫الكاتيونا ت ) الموجبة ( إلى الكاثود .‬
  • 32. ‫أونواع البطاريات‬ ‫خليا‬ ‫بطاريات‬ ‫الوقود‬ ‫غير قابلة‬ ‫بطاريات‬ ‫للشحن‬ ‫قابلة للشحن‬
  • 33. ‫أمثلة على الخلية الفولتية‬ ‫* الخليا الجافة ومنها :-‬ ‫خليا الخارصين -الكربون الجافة‬ ‫بطارية الزئبق‬ ‫البطاريات القلوية‬ ‫* خليا الوقود‬ ‫* خلية الصدأ‬ ‫* بطارية السيارة ) تفريغ (‬
  • 34. ‫الخليا الجافة ومنها:-‬ ‫1- خليا الخارصين -الكربون الجافة‬ ‫2 - البطاريات القلوية‬ ‫3- بطارية الزئبق‬
  • 35. ‫فسر : تسمية الخلايا الجافة بهذا المسم .‬
  • 36. ‫خلايا الخارصين - الكربون الجافة‬ ‫مساق كربون‬ ‫فاصل‬ ‫)كاثود(‬ ‫عجينة‬ ‫, 2‪MnO‬‬ ‫2‪ZnCl‬‬ ‫وعاء خارصين‬ ‫‪NH4Cl‬‬ ‫) آنود(‬
  • 37. ‫خلايا الخارصين - الكربون الجافة‬ ‫النود هو : الخارصين ) - (‬ ‫معادلة التفاعل عند الونود :‬ ‫‪Zn‬‬ ‫-‪Zn2++ 2e‬‬ ‫ساق الكربون ) + (‬ ‫الكاثود هو :‬ ‫معادلة التفاعل عند الكاثود :‬ ‫-‬ ‫-‬ ‫‪2MnO2 + H2O +2e‬‬ ‫‪Mn2O3 +2OH‬‬
  • 38. ‫البطارايات القلواية‬ ‫مسحوق خارصين‬ ‫) آنود(‬ ‫مجمع التيار من‬ ‫النحاس الصفر‬ ‫إلكتروليت ‪,KOH‬‬ ‫كاثود 2‪MnO‬‬ ‫غل ف فوليذي‬
  • 39. ‫استخداماتها :-‬ ‫* جهاز تشغيل الرقراص المدمجة المحمول .‬ ‫* الجهزة اللكتروونية الصغيرة .‬ ‫فسر :- ل تحوي البطارايات القلواية مساق كربون ؟‬ ‫حتى تكون أصغر حجما .‬ ‫ ً‬
  • 40. ‫البطارايات القلواية )الخلية‬ ‫القلواية الجافة(‬ ‫النود هو :‬ ‫معجون خارصين وهيدروكسيد بوتامسيوم‬ ‫‪Zn + 2OH‬‬ ‫-‬ ‫‪Zn(OH)2+ 2e‬‬ ‫-‬ ‫تفاعل الكاثود هو نفسه في خلية خارصين-‬ ‫كربون الجافة .‬
  • 41. ‫بطاراية الزئبق‬ ‫استخداماتها :-‬ ‫خارصين‬ ‫الالت الحاسبة‬ ‫) آنود (‬ ‫سماعات النذن‬ ‫فاصل‬ ‫فل ش الكاميرات‬ ‫غل ف‬ ‫فوليذي‬ ‫‪HgO‬نوبركربون‬ ‫) ) نوبركاثود‬
  • 42. ‫بطاراية الزئبق‬ ‫تفاعل النود هو نفسه في الخلية القلواية‬ ‫الجافة .‬ ‫الكاثود هو :‬ ‫-‬ ‫-‬ ‫‪2HgO + H2O +2e‬‬ ‫‪Hg +2OH‬‬
  • 43. ‫2‪H2 , O‬‬ ‫خلايا الوقود‬ ‫خلايا فولتية ايتم فيها تزوايد المتفاعلت بامستمرار‬ ‫بينما تتم إزالة النواتج بشكل متواصل.‬ ‫تعمل من حيث المبدأ إلى البد بتحوايل الطاقة‬ ‫الكيميائية إلى طاقة كهربائية .‬
  • 44. ‫-‬ ‫‪e‬‬ ‫خلايا الوقود‬ ‫-‬ ‫‪e‬‬ ‫بخار ماء‬ ‫هيدروكسيد‬ ‫بوتامسيوم ، إلكتروليت‬ ‫-‬ ‫‪e‬‬ ‫‪H2O‬‬ ‫-‬ ‫2‪H‬‬ ‫‪OH‬‬ ‫2‪O‬‬ ‫+‬ ‫‪H‬‬ ‫آنود‬ ‫كاثود‬ ‫قطب جرافيت‬ ‫) ــ (‬ ‫)+(‬ ‫مسامي‬
  • 45. ‫خلايا الورقود‬ ‫معادلة التفاعل عند الونود :‬ ‫-‬ ‫‪2H2 + 4OH‬‬ ‫-‪4H2O + 4e‬‬ ‫معادلة التفاعل عند الكاثود‬ ‫-‬ ‫-‬ ‫‪O2 +2H2O + 4e‬‬ ‫‪4OH‬‬ ‫التفاعل النهائي :‬ ‫+ 2‪O‬‬ ‫2‪2H‬‬ ‫‪2H2O‬‬
  • 46. ‫البطارايات‬ ‫القوة‬ ‫الخلية‬ ‫المحر‬ ‫معادلة التفاعل عند الونود معادلة التفاعل عند الكاثود‬ ‫الفولتية‬ ‫كة‬ ‫-‬ ‫5.1فو‬ ‫‪2MnO2 + H2O +2e‬‬ ‫خارصين‬ ‫لت‬ ‫‪Mn2O3 +2OH Zn‬‬ ‫-‪Zn2++ 2e‬‬ ‫-‬ ‫-كربون‬ ‫2‬ ‫ونفس تفاعل خلية‬ ‫-‪Zn+ 2OH‬‬ ‫البطارايات‬ ‫خارصين - كربون‬ ‫القلواية -‪Zn(OH)2+ 2e‬‬ ‫-‬ ‫‪2HgO + H2O +2e‬‬ ‫ونفس تفاعل‬ ‫بطاراية‬ ‫‪Hg +2OH‬‬ ‫-‬ ‫الزئبق البطاراية القلواية‬ ‫‪2H2+ 4OH‬‬ ‫-‬ ‫خلايا‬ ‫2.1‬ ‫-‬ ‫‪O2 +2H2O + 4e‬‬ ‫3‬ ‫-‬ ‫‪H2O + 4e‬‬ ‫الورقود‬ ‫-‬ ‫‪4OH‬‬
  • 47. ‫التآكل ) الصدأ ( ومنعه‬ ‫صدأ الحدايد : تحوله إلى أكسيد الحدايد‬ ‫)‪ (III‬المائي ‪.Fe2O3.xH2O‬‬ ‫س : لمايذا ايختلف لون الصدأ ؟‬ ‫ج- لختل ف عدد جزايئات الماء ‪x‬‬
  • 48. ‫لحدوث الصدأ في الحدايد ايلزم توفر:-‬ ‫2- الماء‬ ‫1- الكسجين‬ ‫أكسجين‬ ‫أكسجين‬ ‫) هواء (‬ ‫رقطرة ماء‬ ‫) هواء (‬ ‫حدايد‬
  • 49. ‫موقع آنودي‬ ‫موقع كاثودي‬ ‫دهان‬ ‫طبقة ماء‬ ‫توصيل أايوني‬ ‫-‬ ‫حدايد‬ ‫‪e‬‬ ‫توصيل إلكتروني‬
  • 50. ‫فيم تنتقل اللكترونات ؟‬ ‫فلز الحدايد‬ ‫الماء .‬ ‫ما القنطرة الملحية ؟‬ ‫ما النود ؟‬ ‫مناطق مختلفة من مسطح فلز الحدايد .‬
  • 51. ‫أكسجين‬ ‫فسر حدوث صدأ الحدايد ؟‬ ‫) هواء (‬ ‫‪Fe2O3.H2O‬‬ ‫صدأ‬ ‫رقطرة ماء‬ ‫صدأ الحدايد‬ ‫2)‪OH Fe(OH‬‬ ‫-‬ ‫-‬ ‫‪OH‬‬ ‫+2‪Fe‬‬ ‫+2‪Fe‬‬ ‫حفـــــــرة‬ ‫منطقة‬ ‫- منطقة‬ ‫-‪e‬‬ ‫-‪e‬‬ ‫الكاثود‬ ‫-‪ ee‬الكاثود‬ ‫منطقة النود‬ ‫النود‬ ‫‪2 Fe‬‬ ‫-‪2Fe 2+ + 2 e‬‬ ‫4‬ ‫-‪O2 + 2H2 O + 4e‬‬ ‫- ‪4 OH‬‬ ‫الكاثود‬
  • 52. ‫فسر : تزداد مسرعة تآكل الفلز‬ ‫بوجود المل ح الذائبة أو ارتفاع‬ ‫حمضية الومسط ؟‬ ‫ج- لزايادة وجود الايونات فتسهل‬ ‫حركة اللكترونات .‬
  • 53. ‫حمااية الفلزات من التآكل‬ ‫طرق منع التآكل‬ ‫1- التغليف بالخارصين .‬ ‫2- الدهان .‬ ‫3- امستخدام النود المتآكل .‬ ‫الجلفنة : تغليف الفوليذ بالخارصين .‬
  • 54. ‫الحمااية الكاثوداية :‬ ‫حمااية الفلز بوصله مع فلز آخر ايتأكسد‬ ‫بسهولة أكبر منه .‬ ‫النود المتآكل :‬ ‫الفلز المستخدم في الحمااية الكاثوداية والذي‬ ‫ايتأكسد بسهولة أكبر .‬
  • 55. ‫كيف ايقاوم الحدايد المجلفن الصدأ:-‬ ‫‪ - OH‬أكسجين‬ ‫قطرة ماء‬ ‫2‪O‬‬ ‫2)‪Zn(OH‬‬ ‫) هواء (‬ ‫+2‬ ‫‪Zn‬‬ ‫خارصين ) آنود ( -‪Zn + 2e‬‬ ‫حدايد ) كاثود (‬ ‫‪2 Zn‬‬ ‫عند النود : -‪4 e‬‬ ‫2 + ‪2 Zn‬‬ ‫+2‬ ‫عند الكاثود :‬ ‫-‪O2 + H2 O + 4e‬‬ ‫- ‪4 OH‬‬
  • 56. ‫ايستخدم مبدأ الجلفنة في حمااية :‬ ‫1- خطوط النابيب المدفونة تحت الرض‬ ‫2- الخزانات المصنوعة من الحدايد .‬ ‫3- هياكل السفن المصنوعة من الحدايد .‬ ‫ويتم ذلك بتوصيلها بأوتاد من‬ ‫الخارصين أو الماغنيسيوم .‬
  • 57. ‫تربة رطبة‬ ‫- -‬ ‫ماغنيسيوم‬ ‫‪ee‬‬ ‫صهرايج من الحدايد‬ ‫‪Mg‬‬ ‫+‬ ‫2‬ ‫‪Mg‬‬ ‫‪2 Mg‬‬ ‫+2 ‪2 Mg‬‬ ‫-‪+ 2 e‬‬ ‫4‬ ‫عند النود‬ ‫-‪O2 +2 H2 O + 4e‬‬ ‫- ‪4 OH‬‬ ‫عند الكاثود :‬
  • 58. ‫تربة رطبة‬ ‫- -‬ ‫ماغنيسيوم‬ ‫‪ee‬‬ ‫صهرايج من الحدايد‬ ‫‪Mg‬‬ ‫+‬ ‫2‬ ‫‪Mg‬‬
  • 59. ‫الجهد الكهربائي )الفولتية (:‬ ‫رقوة سحب اللكتروونات أو القوى‬ ‫الدافعة على اللكتروونات‬ ‫التيار الكهربائي :‬ ‫حركة اللكتروونات .‬
  • 60. ‫جهود االرقطاب :‬ ‫جهد االختزال :‬ ‫ميل التفاعل النصفي كتفاعل ونصفي‬ ‫للختزال في خلية كهروكيميائية .‬
  • 61. ‫الجهد القطبي القياسي :‬ ‫فرق الجهد بين القطب ومحلوله .‬ ‫قطب‬ ‫محلول‬ ‫أايونات الفلز‬
  • 62. ‫هل ايمكن قياس الجهد القطبي لفلز عمليا ؟‬ ‫ ً‬ ‫ولمايذا ؟‬ ‫ل‬ ‫لن اللكتروونات ال تنتقل إال إنذا تم التوصيل‬ ‫بين الونود والكاثود ليكوونا دارة تامة.‬ ‫فلز‬ ‫محلول أايونات‬ ‫الفلز‬
  • 63. ‫كيف ونقيس الجهد القطبي لفلز ؟‬
  • 64. ‫القطب القيامسي : قطب معلوم الجهد عند‬ ‫0‬ ‫‪ 25 C‬وتركيز 1 مول أايون / لتر وضغط‬ ‫جوي = 1 - في حالة الغاز - .‬ ‫من المثلة على القطاب القيامسية : -‬ ‫قطب الهيدروجين القيامسي‬
  • 65. ‫قطب الهيدروجين القيامسي‬ ‫)‬ ‫‪H2(g‬‬ ‫سلك بلتين‬ ‫‪)H2(g‬‬ ‫رقطب بلتين أمسود‬
  • 66. ‫رقطب الهيدروجين القياسي‬ ‫الظروف القياسية :-‬ ‫1- درجة الحرارة = 52 س‬ ‫+‬ ‫2- تركيز ] 1 = ] ‪ H‬مول / لتر‬ ‫3- ضغط الغاز = 1 ضغط جوي‬
  • 67. ‫التفاعل الذي ايحدث في قطب الهيدروجين هو :‬ ‫+‬ ‫‪2H‬‬ ‫‪+ 2e‬‬ ‫-‬ ‫2‪H‬‬ ‫الجهد القطبي القيامسي له = صفر‬ ‫, ‪Pt‬‬ ‫‪H‬‬ ‫+‬ ‫2‪H‬‬ ‫رمزه الصطلحي :‬ ‫2‪Pt , H‬‬ ‫أو )في الحالة العكسية ( ‪H‬‬ ‫+‬
  • 68. ‫+ 43.0‬ ‫لوح ونحاس‬
  • 69. ‫-67.0‬ ‫-67.0‬ ‫لوح‬ ‫خارصين‬
  • 70. ‫كيف يستخدم ‪ SHE‬لقياس الجهد القطبي‬ ‫لفلز ؟‬ ‫نكون خلية جلفانية أحد نصفيها قطب‬ ‫الهيدروجين القياسي والنصف الخر القطب‬ ‫المطلوب قياس جهده . فيكون الجهد القطبي‬ ‫للفلز مساويا لقراءة الفولتميتر. )لماذا ؟ لن‬ ‫الجهد القطبي القياسي للهيدروجين = صفر .‬
  • 71. ‫43.0‬ ‫جهود الختزال‬ ‫القياسية‬ ‫قطب هيدروجين‬ ‫قطب نحاس‬ ‫) كاثود (‬ ‫-‬ ‫) أنود (‬ ‫‪e‬‬ ‫‪HCl‬‬ ‫4‪CuSO‬‬ ‫1 مول/ لتر‬ ‫1 مول/ لتر‬ ‫لكل من كاتيونات الهيدروجين والنحاس ميل لكسب‬ ‫اللكترونات ) للتختزال ( كما في المعادلتين :‬ ‫+‬ ‫-‪2H + 2e‬‬ ‫2‪H‬‬ ‫+2‬ ‫-‪Cu + 2 e‬‬ ‫‪Cu‬‬
  • 72. ‫لكن ميل كاتيونات النحاس للتختزال أكبر من ميل‬ ‫كاتيونات الهيدروجين .‬ ‫وتكون القوة التي تحرك اللكترونات في الدائرة‬ ‫الخارجية ) الجهد الكهربائي ( تساوي الفرق بين‬ ‫الميلين ، أي الفرق بين جهدي اتختزال القطبين ، أي‬ ‫أن :‬ ‫جهد الخلية ‪= E‬‬ ‫جهد اختزال النحاس ـــ جهد اختزال الهيدروجين‬
  • 73. ‫وتحدث عند قطب النحاس عملية اتختزال :‬ ‫+2‬ ‫-‪Cu + 2 e‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫ويكون هذا القطب هو الكاثود في هذه الخلية‬ ‫كما تحدث عند قطب الهيدروجين عملية‬ ‫+‬ ‫أكسدة : -‬ ‫2‪H‬‬ ‫‪2H + 2e‬‬ ‫ويكون هذا القطب هو النود في هذه الخلية‬
  • 74. ‫وبالتالي تكون‬ ‫ــــ جهد اختزال‬ ‫جهد اختزال‬ ‫= تخلية ‪E‬‬ ‫الكاثود‬ ‫النود‬ ‫وقد وجد عمليا أن جهد هذه الخلية = 43.0 فولت‬ ‫ ً‬ ‫وهي تدل على قيمة جهد التختزال القياسي للنحاس ،‬ ‫لماذا ؟‬ ‫لن كاتيونات النحاس اتختزلت فيها .‬
  • 75. ‫جهد الكسدة = ــ جهد الختزال للقطب‬ ‫‪Cu + 2e‬‬ ‫+2‬ ‫-‬ ‫‪Cu‬‬ ‫س - إذا كان جهد تفاعل‬ ‫الختزال = 43.0 فولت‬ ‫‪Cu‬‬ ‫-‪Cu2+ + 2e‬‬ ‫فما جهد تفاعل الكسدة ؟‬ ‫لحظ أن تفاعل الكسدة عكس تفاعل الختزال تماما ،‬ ‫لذلك تكون قيمة جهد تفاعل الكسدة تساوي عدديا قيمة‬ ‫جهد تفاعل الختزال ولكن تخالف في الاشارة .‬ ‫43.0 ‪-V‬‬ ‫وعليه يكون جهد تفاعل الكسدة =‬
  • 76. ‫-67.0‬ ‫قطب تخارصين‬ ‫قطب هيدروجين‬ ‫) آنود (‬ ‫) كاثود (‬ ‫-‬ ‫4‪ZnSO‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪HCl‬‬ ‫1 مول/ لتر‬ ‫1 مول/ لتر‬ ‫تحدث التفاعلت التالية في هذه الخلية‬ ‫+2‬ ‫‪Zn‬‬ ‫-‬ ‫‪Zn‬‬ ‫‪+ 2e‬‬ ‫+‬ ‫‪2H‬‬ ‫-‪+ 2e‬‬ ‫2‪H‬‬
  • 77. ‫س - إذا كان جهد تفاعل الكسدة لللومنيوم‬ ‫= +66.1 فولت فما جهد تفاعل الختزال له ؟‬ ‫جهد الكسدة = ـــ جهد الختزال للقطب‬ ‫جهد تفاعل الختزال لللومنيوم = -66.1 فولت‬
  • 78. ‫جهد‬ ‫جهود الختزال‬ ‫التختزال‬ ‫عناصر قليلة النشاط , ‪Cu‬‬ ‫موجب‬ ‫‪Ag , Hg , Pt , Au‬‬ ‫)+(‬ ‫صفر‬ ‫‪2H + 2e‬‬ ‫+‬ ‫-‬ ‫2‪H‬‬ ‫عناصر متوسطة النشاط‬ ‫‪Mg Fe , Zn, Al‬‬ ‫سالب‬ ‫عناصر نشطة جدا مثل :‬ ‫) ــــ (‬ ‫‪Na , Ca , K , Li‬‬
  • 79. ‫سالب‬ ‫جهد‬ ‫صفر‬ ‫) ــــ (‬ ‫التختزال‬ ‫موجب‬ ‫)+(‬ ‫زيادة قوة العامل المؤكسد‬ ‫2‪H‬‬ ‫جهود الختزال‬ ‫زيادة قوة العامل المختزل‬
  • 80. ‫س1 : رتب تصاعديا الكاتيونات التالية حسب قوتها‬ ‫ ً‬ ‫+‬ ‫+2‬ ‫+2‬ ‫+‬ ‫كعوامل مؤكسدة : ‪Mg , Cu , Na , H‬‬ ‫+‬ ‫2‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫2‬ ‫+‬ ‫ثم ‪Cu‬‬ ‫ثم ‪H‬‬ ‫‪Mg‬‬ ‫ثم‬ ‫الترتيب : ‪Na‬‬ ‫س2 : رتب تصاعديا الفلزات التالية حسب قوتها‬ ‫ ً‬ ‫كعوامل مختزلة : ‪Mg , Cu , Na , Fe‬‬ ‫‪Na‬‬ ‫‪ Mg‬ثم‬ ‫الترتيب : ‪ Cu‬ثم ‪ Fe‬ثم‬
  • 81. ‫جهود الختزال‬ ‫جهد‬ ‫التختزال‬ ‫موجب‬ ‫كاثود‬ ‫أعلى‬ ‫)+(‬ ‫صفر‬ ‫2‪H‬‬ ‫آنود‬ ‫أسفل‬ ‫سالب‬ ‫) ــــ (‬
  • 82. ‫-‪Au3+ + 3e‬‬ ‫‪Au‬‬ ‫ذهب‬ ‫-‪Pt2+ + 2e‬‬ ‫‪Pt‬‬ ‫بلتين‬ ‫عناصر‬ ‫زيادة قوة العامل المختزل‬ ‫-‪Hg2++ 2e‬‬ ‫‪Hg‬‬ ‫قليلة‬ ‫زئبق‬ ‫النشاط‬ ‫-‪Ag+ + e‬‬ ‫‪Ag‬‬ ‫زيادة قوة العامل المؤكسد‬ ‫فضة‬ ‫-‪Cu2+ + 2e‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫نحاس‬ ‫-‪2H + + 2e‬‬ ‫2‪H‬‬ ‫-‪Fe 2++ 2e‬‬ ‫‪Fe‬‬ ‫عناصر‬ ‫-‪Zn2++ 2e‬‬ ‫‪Zn‬‬ ‫متوسطة‬ ‫-‪Mg2++ 2e‬‬ ‫‪Mg‬‬ ‫النشاط‬ ‫-‪Al3+ + 3e‬‬ ‫‪Al‬‬ ‫-‪Na+ + e‬‬ ‫‪Na‬‬ ‫عناصر نشطة جدا‬ ‫مثل :, ‪Na , Ca‬‬ ‫-‪Li + + e‬‬ ‫‪Li‬‬ ‫‪K , Li‬‬
  • 83. ‫ملحظات حول جهود الختزال‬ ‫القياسية‬ ‫1- قيم جهود الختزال للتفاعل ت النصفية‬ ‫التي تحت الهيدروجين سالبة‬ ‫والتي فوقه موجبة .‬ ‫2- تكون عملية الختزال للكاتيون أسهل كلما‬ ‫كان جهد اختزاله أعلى .‬
  • 84. ‫3- عند تكوين خلية جلفانية من فلزين يكون‬ ‫في السلسلة‬ ‫في السفل‬ ‫النود هو الفلز‬ ‫أي الذي جهد اتختزاله أقل‬ ‫والكاثود هو الفلز في العلى أي الذي جهد‬ ‫اتختزاله أعلى‬ ‫4- تزداد القوة المحركة الكهربائية للخلية‬ ‫الفلزان في السلسلة .‬ ‫الجلفانية كلما تباعد‬
  • 85. ‫الجهد الكلي للخلية .‬ ‫0‬ ‫‪ E‬خليةهو‬ ‫جهد للخلية .‬ ‫فرق الجهد.‬ ‫فولتية الخلية‬
  • 86. ‫0‬ ‫جهد الختزال القياسي‬ ‫‪E‬‬ ‫0‬ ‫0‬ ‫0‬ ‫= خلية ‪E‬‬ ‫كاثود ‪E‬‬ ‫-‬ ‫آنود ‪E‬‬ ‫0‬ ‫ ً‬ ‫يكون التفاعل تلقائيا‬ ‫موجبة‬ ‫خلية‬ ‫‪E‬‬
  • 87. ‫تطبيقا ت على الخليا الجلفانية‬ ‫مثال ) 1 ( إذا كان جهد الختزال القياسي لكل من كاتيونا ت‬ ‫الخارصين والنحاس يساوي )67.0-( , ) + 43.0+ ( فولت‬ ‫على التوالي احسب جهد الخلية الفولتية .‬ ‫الحل : -‬ ‫∵ جهد اختزال النحاس أعلى من جهد اختزال الخارصين‬ ‫∴ قطب النحاس يكون الكاثود وقطب الخارصين يكون النود‬ ‫0‬ ‫0‬ ‫0‬ ‫= خلية ‪E‬‬ ‫كاثود ‪E‬‬ ‫-‬ ‫آنود ‪E‬‬ ‫0‬ ‫= خلية ‪E‬‬ ‫) 67.0- ( - ) 43.0+(‬ ‫0‬ ‫= خلية ‪E‬‬ ‫‪+ 1.10 V‬‬
  • 88. ‫مثال ) 2 ( إذا علمت أن الماغنيسيوم يقع تحت‬ ‫الرصاص في جدول جهود الختزال وأن جهد‬ ‫اختزال الماغنيسيوم = )-73.2( فولت وأن القوة‬ ‫المحركة الكهربائية للخلية المكونة منهما = 42.2‬ ‫فولت والمطلوب : 1- اكتب المعادلة النهائية للتفاعل‬ ‫2- احسب جهد اختزال الرصاص‬ ‫الحل :‬ ‫الماغنيسيوم يقع أسفل الرصاص‬ ‫فيكون قطب الماغنيسيوم هو النود‬ ‫وقطب الرصاص هو الكاثود‬
  • 89. ‫لذا تحدث عملية الختزال عند قطب الرصاص‬ ‫وعملية الكسدة عند قطب الماغنيسيوم‬ ‫‪Mg‬‬ ‫-‬ ‫أكسدة ‪Mg2+ + 2e‬‬ ‫‪Pb2+ + 2e‬‬ ‫-‬ ‫‪Pb‬‬ ‫اختزال‬ ‫‪Mg‬‬ ‫+‬ ‫+2‪Pb‬‬ ‫+‬ ‫+ 2‪Mg‬‬ ‫المعادلة‬ ‫‪Pb‬‬ ‫النهائية‬
  • 90. ‫القوة المحركة الكهربائية =‬ ‫جهد اختزال النود‬ ‫جهد اختزال الكاثود ــــ‬ ‫)رصاص(‬ ‫) ماغنيسيوم (‬ ‫- ) - 73.2 (‬ ‫س‬ ‫42.2=‬ ‫= 42.2 - 73.2‬ ‫س‬ ‫= )31.0 -( فولت‬
  • 91. ‫مثال ) 3 ( خلية جلفانية رمزها الصطلحي‬ ‫والمطلوب :‬ ‫‪Al +Al3 +Ag Ag‬‬ ‫أ- رسم الخلية الجلفانية كاملة البيانا ت موضحا‬ ‫اتجاه حركة اللكترونا ت في الدائرة الخارجية‬ ‫ب- كتابة التفاعل ت النصفية عند كل من‬ ‫النود والكاثود والمعادلة النهائية .‬ ‫جـ - حساب قيمة جهد اختزال الفضة .‬ ‫علما بأن جهد اختزال اللومنيوم ) - 66.1 (‬ ‫فولت والقوة المحركة الكهربائية للخلية =‬
  • 92. ‫الحل :‬ ‫‬ ‫التفاعل ت النصفية :-‬ ‫عند النود :‬ ‫لوح‬ ‫لوح‬ ‫-‬ ‫قنطرة‬ ‫‪Al‬‬ ‫-‪Al3+ + 3e‬‬ ‫ألومنيوم‬ ‫‪e‬‬ ‫ملحية‬ ‫فضة‬ ‫عند الكاثود :‬ ‫محلول‬ ‫محلول‬ ‫-‪3Ag+ + 3e‬‬ ‫‪3Ag‬‬ ‫+‬ ‫يحوي 3‪Al‬‬ ‫+‬ ‫يحوي ‪Ag‬‬ ‫المعادلة النهائية ) جمع المعادلتين بعد‬ ‫التأكد من مساواة عدد اللكترونا ت (‬ ‫+‪Al+ 3Ag‬‬ ‫‪Al3+ + 3Ag‬‬
  • 93. ‫القوة المحركة الكهربائية =‬ ‫جهد اختزال الكاثود - جهد اختزال النود‬ ‫) ألومنيوم (‬ ‫) فضة(‬ ‫- ) - 66.1 (‬ ‫= س‬ ‫64.2‬ ‫- 66.1‬ ‫64.2‬ ‫س =‬ ‫= 08.0 فولت‬
  • 94. ‫سؤال : ) دور ثاني – 1002 م (‬ ‫‪V‬‬ ‫تأمل الرسم المقابل جيدا ثم‬ ‫ ً‬ ‫أجب عن السئلة التالية :‬ ‫1- ما نوع الخلية التي يمثلها‬ ‫لوح‬ ‫لوح‬ ‫جلفانية‬ ‫الرسم ؟ ..........................‬ ‫ماغنيسيو‬ ‫نحاس‬ ‫-‬ ‫2- اكتب البيانا ت المشار‬ ‫‪e‬‬ ‫)1(‬ ‫قنطرة‬ ‫000‬ ‫إليها ذا ت الرقام من ) 1 ( إلى‬ ‫ملحية‬ ‫)3(.‬ ‫3- ما القطب الذي يمثله لوح‬ ‫كاثود‬ ‫( محلول‬ ‫)3‬ ‫) 2 (محلول‬ ‫النحاس ؟ ........................‬ ‫000000 2+ ‪Mg‬‬ ‫أيونات‬ ‫+‬ ‫000000‬ ‫أيونات 2‪Cu‬‬ ‫4- ماذا تتوقع مع استمرار عمل الخلية لكل من : - *‬ ‫كتلة لوح الماغنيسيوم ؟ .............................‬ ‫تقل‬ ‫يقل‬ ‫* تركيز المادة رقم ) 2 ( ؟.............................‬ ‫5- احسب القوة المحركة الكهربائية للخلية علما بأن جهود الختزال لكل من كاتيونا ت‬ ‫النحاس والماغنيسيوم هي ) + 43.0 ( , ) - 73.2 ( فولت على الترتيب .‬ ‫) 17.2 فولت (‬
  • 95. ‫أسئلة غير محلولة‬ ‫س1 : التفاعل التالي يحدث في خلية جلفانية :‬ ‫2‪ +Cu2 + H‬والمطلوب :‬ ‫‪+Cu + 2H‬‬ ‫أ- رسم الخلية كاملة البيانا ت وتحديد اتجاه حركة‬ ‫اللكترونا ت في الدائرة الخارجية .‬ ‫ب- كتابة معادلة التفاعل‬ ‫الذي يحدث عند كل من النود والكاثود .‬ ‫ج- كتابة الرمز الصطلحي للخلية .‬ ‫د - حساب القوة المحركة الكهربائية للخلية‬ ‫علما بأن جهد اختزال النحاس = + 732.0‬
  • 96. ‫س2: خلية جلفانية رمزها الصطلحي‬ ‫‪Mg Mg2 +Ni2 Ni‬‬ ‫فإذا علمت أن جهد الختزال : الماغنيسيوم‬ ‫= - 63.2 ,النيكل = -52.0 فولت‬ ‫والمطلوب :- كتابة معادلة التفاعل الذي يحدث‬ ‫عند كل من النود والكاثود ب - حساب القوة‬ ‫المحركة الكهربائية للخلية‬
  • 97. ‫س3: التفاعل التالي يحدث في خلية جلفانية‬ ‫+‪Cu+ 2Ag‬‬ ‫والمطلوب : ‪Cu2+ +2Ag‬‬ ‫.‪ a‬رسم الخلية كاملة البيانا ت .‬ ‫.‪ b‬تحديد اتجاه حركة اللكترونا ت في الدائرة الخارجية‬ ‫.‪ c‬كتابة معادلة التفاعل الذي يحدث عند كل من النود‬ ‫والكاثود‬ ‫د - حساب جهداختزال الفضة علما بأن القوة‬ ‫المحركة الكهربائية للخلية = 64.0 فولت وجهد‬ ‫اختزال النحاس = + 43.0 فولت‬
  • 98. ‫س3: التفاعل التالي يحدث في خلية جلفانية‬ ‫+‪Cu+ 2Ag‬‬ ‫والمطلوب :‪Cu2+ +2Ag‬‬ ‫أ- رسم الخلية كاملة البيانا ت .‬ ‫ب-تحديد اتجاه حركة اللكترونا ت في الدائرة الخارجية‬ ‫ج-كتابة معادلة التفاعل الذي يحدث عند كل من النود‬ ‫والكاثود .‬ ‫د - حساب جهد اختزال الفضة علما بأن القوة‬ ‫المحركة الكهربائية للخلية = 64.0 فولت وجهد‬ ‫اختزال النحاس = +43.0فولت‬
  • 99. ‫س4 : إذا علمت أن الماغنيسيوم يقع تحت‬ ‫النيكل في جدول جهود الختزال وأن القوة‬ ‫المحركة الكهربائية للخلية المكونة منهما في‬ ‫الظروف القياسية = 11.2 فولت والمطلوب‬ ‫.‪ a‬رسم الخلية كاملة البيانا ت .‬ ‫ب- حساب جهد اختزال الماغنيسيوم علما‬ ‫بأن حهد أكسدة النيكل = + 52.0 فولت‬
  • 100. ‫س5: إذا علمت أن الحديد يقع فوق‬ ‫اللومنيوم في جدول جهود الختزال وأن‬ ‫القوة المحركة الكهربائية للخلية المكونة‬ ‫منهما = ) 22.1( فولت ,احسب جهد‬ ‫اختزال الحديد إذا علمت أن جهد اختزال‬ ‫اللومنيوم = )-66.1( فولت .‬
  • 101. ‫تمارين تطبيقية ص‬ ‫352‬ ‫مراجعة القسم 9 - 2‬
  • 102. ‫القسم 9 - 3‬ ‫الخليا اللكتروليتية‬ ‫مؤاشرا ت الداء :‬ ‫*يقارن بين الخليا اللكتروليتية والخليا الفولتية‬ ‫* يصف عملية التحليل الكهربائي في تفكك الماء‬ ‫وفي إنتاج الفلزا ت .‬ ‫* يفسر عملية الطلء الكهربائي .‬ ‫* يصف العملية الكيميائية التي تحدث في الخلية‬ ‫القابلة لعادة الشحن .‬
  • 104. ‫كيف تعمل الخلايا اللكتروليتية‬ ‫خلية جلفانية‬ ‫خلية إلكتروليتية‬ ‫-‪e‬‬ ‫-‪e‬‬ ‫لوح‬ ‫خارصين‬ ‫لوح‬ ‫-‪e‬‬ ‫-‪e‬‬ ‫نحاس‬ ‫محلول كبرايتات‬ ‫محلول كبرايتات‬ ‫خارصين‬ ‫نحاس ‪II‬‬ ‫آنود‬ ‫كاثود‬
  • 105. ‫المركم الرصاصي ) بطاراية السيارة (‬ ‫إناء‬ ‫حمض الكبريتيك‬ ‫ثاني أكسيد الرصاص‬ ‫رصاص‬
  • 106. ‫مجموعة‬ ‫فتحة‬ ‫الوصلة القطب‬ ‫مجموعة‬ ‫اللواح‬ ‫اللكتروليت الوصلة‬ ‫السالبة السالب‬ ‫اللواح‬ ‫الموجبة‬ ‫السالبة‬ ‫الموجبة عازل‬ ‫اللواح‬ ‫السالبة‬ ‫عازل‬ ‫اللواح‬ ‫الموجبة‬ ‫شبكة‬ ‫بطارية السيارة‬
  • 108. ‫تفرايغ المركم الرصاصي‬ ‫تترسب كبريتات‬ ‫الرصاص ) ‪( II‬‬ ‫بمرور الوقت‬ ‫على القطاب‬ ‫(4‪)PbSO‬‬ ‫(4‪)PbSO‬‬
  • 109. ‫خلل تفرايغ المركم الرصاصي‬ ‫النود هو : الرصاص‬ ‫معادلة التفاعل عند النود :-‬ ‫+24‪Pb -SO‬‬ ‫-‪PbSO4 + 2e‬‬ ‫الكاثود هو : ثاني أكسيد الرصاص‬ ‫معادلة التفاعل عند الكاثود :-‬ ‫-‬ ‫‪PbO2 + 4H+ +SO42- +2e‬‬ ‫‪PbSO4 +2H2O‬‬ ‫2 فولت‬ ‫القوة المحركة الكهربائية للمركم =‬
  • 110. ‫ما مجموع القوة المحركة لبطارية السيارة ؟ 21 فولت‬ ‫لماذا ؟‬ ‫لن بطارية السيارة تتكون من ) 6 ( مراكم موصولة على‬ ‫التوالي ، القوة المحركة الكهربائية للمركم = 2 فولت‬ ‫خلل تفريغ المركم :‬ ‫1- تتغطى اللواح بطبقة من كبريتات الرصاص ) ‪( II‬‬ ‫بسبب أكسدة الرصاص واختزال ثاني أكسيد الرصاص‬ ‫2- يقل تركيز ) كثافة ( الحمض .‬ ‫3- تضعف القوة المحركة الكهربائية للمركم‬
  • 113. ‫يتم شحن المركم ) البطارية ( بتيار كهربائي‬ ‫من مصدر خارجي .‬ ‫خلل عملية الشحن :‬ ‫تنعكس التفاعلت السابقة في عملية التفريغ‬ ‫1- تتحول كبريتات الرصاص ) ‪ ( II‬إلى رصاص‬ ‫و ثاني أكسيد الرصاص ) أكسيد الرصاص ) ‪( IV‬‬ ‫2- يزداد تركيز ) كثافة ( الحمض ليعود إلى‬ ‫ما كان عليه أصل .‬ ‫. ً‬
  • 114. ‫آنيون‬ ‫الخلايا اللكتروليتية ) التحليلية (‬ ‫كاتيون‬ ‫آنود‬ ‫كاثود‬
  • 115. ‫- الخلية اللكتروليتية ) التحليلية ( :‬ ‫إناء عازل ايحتوي على محلول أو‬ ‫مصهور المادة اللكتروليتية ومغمور فيه‬ ‫قطبا ن موصل ن من فلز أو جرافيت (.‬ ‫الكاثود‬ ‫النود‬ ‫+‬ ‫ــــ‬ ‫الخلية الجلفانية‬ ‫ــــ‬ ‫+‬ ‫الخلية التحليلية‬
  • 116. ‫التحليل الكهربائي لمصهور كلورايد الصودايوم‬ ‫بطارية‬ ‫-‬ ‫آنود‬ ‫-‬ ‫‪Cl‬‬ ‫-‬ ‫‪Cl‬‬ ‫‪e‬‬ ‫- 2‪Cl‬‬ ‫‪e‬‬ ‫كاثود‬ ‫-‬ ‫-‬ ‫‪2Cl‬‬ ‫‪Cl2 + 2e‬‬ ‫‪Na +Na‬‬ ‫+‬ ‫‪Na‬‬ ‫‪Na‬‬ ‫-‪2 Na+ + 2 e‬‬ ‫‪2Na‬‬ ‫مصهور ‪NaCl‬‬
  • 117. ‫التحليل الكهربائي لمحلول مخفف من كلورايد الصودايوم‬ ‫أكسجين‬ ‫هيدروجين‬ ‫عند النود‬ ‫-‬ ‫‪2H2O‬‬ ‫‪O2 + 4H+ + 4e‬‬ ‫عند الكاثود‬ ‫-‬ ‫‪4H2O + 4e‬‬ ‫-‬ ‫‪2H2 + 4OH‬‬
  • 118. ‫التحليل الكهربائي لمحلول مخفف من كلورايد الصودايوم‬ ‫عند النود يوجد آنيونات الكلوريد وجزيئات الماء‬ ‫ل يحدث‬ ‫-‬ ‫-‬ ‫‪2Cl‬‬ ‫‪Cl2 + 2e‬‬ ‫يحدث‬ ‫-‬ ‫‪2H2O‬‬ ‫‪O2 + 4H+ + 4e‬‬ ‫جهد التفاعل الول = ) - 6 3.1 (‬ ‫والثاني = ) - 32.1 ( فولت‬
  • 119. ‫التحليل الكهربائي لمحلول مخفف من كلورايد الصودايوم‬ ‫عند الكاثود‬ ‫يوجد كاتيونات الصوديوم وجزيئات الماء‬ ‫ل يحدث‬ ‫-‪2 Na+ + 2 e‬‬ ‫‪2Na‬‬ ‫يحدث‬ ‫-‬ ‫‪4H2O + 4e‬‬ ‫-‬ ‫‪2H2 + 4OH‬‬ ‫جهد التفاعل الول = ) - 7.2 ( والثاني =‬ ‫) - 38.0 ( فولت‬
  • 120. ‫التحليل الكهربائي لمحلول مركز من كلورايد الصودايوم‬ ‫باستمرار التحليل الكهربائي يقل حجم الماء فيزداد‬ ‫تركيز اليونات .‬ ‫عند النود يوجد آنيونات الكلوريد وجزيئات الماء‬ ‫-‬ ‫يحدث‬ ‫-‬ ‫‪2Cl‬‬ ‫‪Cl2 + 2e‬‬ ‫ل يحدث‬ ‫-‬ ‫‪2H2O‬‬ ‫‪O2 + 4H+ + 4e‬‬
  • 121. ‫علل : 1- تصاعد الكلور بدل من الكسجين في محلول‬ ‫. ً‬ ‫كلوريد الصوديوم المركز؟‬ ‫علل : 2- تصاعد الكلور بدل من الكسجين في محلول‬ ‫. ً‬ ‫كلوريد الصوديوم المخفف باستمرار عملية التحليل ؟.‬ ‫ج 1) و 2( - زيادة تركيز أيونات الكلوريد ترفع‬ ‫جهد أكسدتها بحيث يصبح أعلى من جهد أكسدة‬ ‫جزيئات الماء ، فتتأكسد أيونات الكلوريد بدل من‬ ‫. ً‬ ‫جزيئات الماء‬
  • 122. ‫التحليل الكهربائي لمحلول مركز من كلورايد الصودايوم‬ ‫عند الكاثود‬ ‫يوجد كاتيونات الصوديوم وجزيئات الماء‬ ‫ل يحدث‬ ‫-‪2 Na+ + 2 e‬‬ ‫‪2Na‬‬ ‫يحدث‬ ‫-‬ ‫‪4H2O + 4e‬‬ ‫-‬ ‫‪2H2 + 4OH‬‬
  • 123. ‫العوامل المؤثرة في نواتج التحليل‬ ‫الكهربائي للمحاليل اللكتروليتية‬ ‫1- جهد الكسدة والختزال :-‬ ‫- تحدث الكسدة للنيون ) أو المادة ( الذي‬ ‫جهد أكسدته أعلى .‬ ‫- يحدث الختزال للكاتيون ) أو المادة ( الذي‬ ‫جهد اختزاله أعلى .‬ ‫س : رتب تصاعديا الكاتيونات التالية حسب أولوية اختزالها‬ ‫. ً‬ ‫+‬ ‫+2‬ ‫+2‬ ‫+‬ ‫) نفس التركيز ( : ‪Mg , Cu , Na , H‬‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫2‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫2‬ ‫ثم ‪Na‬‬ ‫ثم ‪Mg‬‬ ‫الترتيب : ‪ Cu‬ثم ‪H‬‬
  • 124. ‫2- تركيز الايونات :-‬ ‫- يزداد جهد أكسدة النيون بزيادة تركيزه‬ ‫في المحلول‬ ‫والعكس صحيح .‬ ‫- يزداد جهد اختزال الكاتيون بزيادة تركيزه‬ ‫في المحلول والعكس صحيح .‬
  • 125. ‫3- نوع مادة القطب :‬ ‫• فسر: ايحدث نقص في كتلة النود تدرايجيا عند إجراء‬ ‫ ً‬ ‫التحليل الكهربائي لمحلول كبرايتات النحاس )‪ ( II‬بين‬ ‫قطبين من النحاس ؟ )علما بأ ن جهد أكسدة : آنيو ن‬ ‫ ً‬ ‫الكبرايتات = - 8.1،جزايئات الماء = - 32.1 ، قطب‬ ‫النحاس = - 43.0 فولت .‬ ‫• ج : تتنافس ذرات قطب النحاس على عملية‬ ‫الكسدة ، حيث تتاكسد ذرات النحاس التي جهد‬ ‫أكسدتها اعلى .‬
  • 126. ‫أمثلة وتطبيقات على التحليل الكهربائي للمحاليل‬ ‫اللكتروليتية‬ ‫1- التحليل الكهربائي لمحلول كبرايتات النحاس )‪(II‬‬ ‫بين قطبين من البلتين أو الجرافيت .‬ ‫2- تنقية الفلزات .‬ ‫3- الطلء بالكهرباء .‬
  • 127. ‫1- التحليل الكهربائي لمحلول كبرايتات النحاس )‪(II‬‬ ‫بين قطبين من البلتين أو الجرافيت .‬ ‫* ماذا ايحدث عند إجراء التحليل الكهربائي لمحلول‬ ‫كبرايتات النحاس )‪ ( II‬بين قطبين من الكربو ن أو‬ ‫البلتين؟)علما بأ ن جهد أكسدة : آنيو ن الكبرايتات = - 8.1 ،‬ ‫ ً‬ ‫جزايئات الماء = - 32.1فولت‬ ‫وجهد اختزال : كاتيونات النحاس = + 43.0, الماء = - 38.0ف‬ ‫• ج : يترسب النحاس عند الكاثود ويتصاعد‬ ‫الكسجين عند النود .‬
  • 128. ‫محلول كبرايتات النحاس ) ‪( II‬‬ ‫باستخدام قطبي بلتين أو كربو ن‬ ‫النود‬ ‫-‬ ‫‪2H2O‬‬ ‫‪O2 + 4H + 4e‬‬ ‫+‬ ‫الكاثود‬ ‫-‪Cu2+ + 2e‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫+‬ ‫تقل ‪ pH‬بسبب زايادة تركيز ‪H‬‬
  • 129. ‫2- تنقية الفلزات‬ ‫نحاس غير نقي‬ ‫نحاس نقي‬ ‫2‪Cu +Cu‬‬ ‫+‬ ‫‪Cu‬‬ ‫2‬ ‫) آنود (‬ ‫‪Cu‬‬ ‫) كاثود (‬ ‫-- -‬ ‫‪e ee‬‬ ‫2 +-‬ ‫+‬ ‫‪Cu2 Cu‬‬ ‫محلول كبرايتات‬ ‫‪e‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫النحاس )‪( II‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫النود -‪Cu2+ + 2e‬‬ ‫-‪Cu2+ + 2e‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫الكاثود‬ ‫تقل كتلة النود بينما تزداد كتلة الكاثود‬
  • 130. ‫2- تنقية الفلزات‬ ‫نحاس غير نقي‬ ‫نحاس نقي‬ ‫2‪Cu +Cu‬‬ ‫+‬ ‫‪Cu‬‬ ‫2‬ ‫) آنود (‬ ‫‪Cu‬‬ ‫) كاثود (‬ ‫-- -‬ ‫‪e ee‬‬ ‫2 +-‬ ‫+‬ ‫‪Cu2 Cu‬‬ ‫محلول كبرايتات‬ ‫‪e‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫النحاس )‪( II‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫النود -‪Cu2+ + 2e‬‬ ‫-‪Cu2+ + 2e‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫الكاثود‬ ‫تقل كتلة النود بينما تزداد كتلة الكاثود‬
  • 131. ‫تنقية الفلزات‬ ‫فلز نقي‬ ‫فلز غير نقي‬ ‫محلول أيونات الفلز‬ ‫الخطوة ) 1 (‬ ‫شوائب‬ ‫الخطوة ) 3 (‬ ‫الخطوة ) 2 (‬
  • 132. ‫خطوات الطلء بالكهرباء‬ ‫) بالفضة (‬ ‫. ً‬ ‫1- تنظف النية جيدا‬ ‫2- تغمر في محلول إلكتروليتي‬ ‫يحوي كاتيونات الفضة أو‬ ‫فضة‬ ‫سيانيد الفضة البوتاسيومي .‬ ‫أنود‬ ‫آنية‬ ‫3- تجعل النية كاثودا ،‬ ‫. ً‬ ‫كاثود‬ ‫والنود قطبا من الفضة‬ ‫. ً‬ ‫) أو اسطوانة من‬ ‫الفضة تحيط بالنية (‬ ‫4- يمرر تيار كهربائي‬ ‫إلكتروليت يحتوي ‪+Ag‬‬ ‫مناسب ولفترة زمنية كافية‬
  • 133. ‫التحليل الكهربائي‬ ‫ملظحظات‬ ‫معادلة التفاعل عند‬ ‫المادة‬ ‫-‪2Cl‬‬ ‫-‪2Cl + 2e‬‬ ‫النود 2‪Cl‬‬ ‫مصهور كلورايد‬ ‫ايحتوي المصهور‬ ‫على أايونات‬ ‫الصودايوم‬ ‫المادة فقط‬ ‫-‪2 Na+ + 2 e‬‬ ‫‪2Na‬‬ ‫الكاثود‬ ‫-‬ ‫- ‪2Br‬‬ ‫‪Br2 + 2e‬‬ ‫النود‬ ‫مصهور بروميد‬ ‫الكاثود‬ ‫الرصاص) ‪( II‬‬ ‫-‬ ‫‪Pb2+ +2e‬‬ ‫‪Pb‬‬
  • 134. ‫التحليل الكهربائي‬ ‫ملظحظات‬ ‫معادلة التفاعل عند‬ ‫المادة‬ ‫يحتوي المحلول‬ ‫-‬ ‫‪2H2O‬‬ ‫النود ‪O2 + 4H+ + 4e‬‬ ‫محلول كلورايد‬ ‫على اليونات‬ ‫الصودايوم المخفف‬ ‫-‬ ‫‪Na+ , Cl‬‬ ‫-‬ ‫‪4H2O + 4e‬‬ ‫-‬ ‫الكاثود ‪2H2 + 4OH‬‬ ‫وجزايئات الماء‬ ‫-‬ ‫-‪2Cl‬‬ ‫‪Cl2 + 2e‬‬ ‫النود‬ ‫محلول كلورايد‬ ‫تزداد ‪ pH‬بسبب‬ ‫-‬ ‫‪ - 4H2O + 4e‬زايادة تركيز‪OH‬‬ ‫الصودايوم المركز‬ ‫-‬ ‫الكاثود ‪2H2 + 4OH‬‬ ‫) القطاب كربو ن‬ ‫أو بلتين (‬ ‫النود‬ ‫محلول كلورايد‬ ‫-‬ ‫-‪2Cl‬‬ ‫‪Cl2 + 2e‬‬ ‫الصودايوم المشبع‬ ‫-‪2 Na+ + 2 e‬‬ ‫‪2Na‬‬ ‫) آنود جرافيت‬ ‫الكاثود‬ ‫‪Na + Hg‬‬ ‫‪Na Hg‬‬ ‫كاثود : زئبق (‬
  • 135. ‫التحليل الكهربائي‬ ‫ملظحظات‬ ‫معادلة التفاعل عند‬ ‫المادة‬ ‫تقل ‪pH‬‬ ‫محلول كبرايتات‬ ‫بسبب زايادة‬ ‫‪2H2O‬‬ ‫-‬ ‫النود ‪O2 + 4H + 4e‬‬ ‫+‬ ‫النحاس ) ‪( II‬‬ ‫+‬ ‫تركيز ‪H‬‬ ‫-‪Cu2+ + 2e‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫الكاثود‬ ‫باستخدام قطبي‬ ‫بلتين أو كربو ن‬ ‫تقل كتلة‬ ‫محلول كبرايتات‬ ‫‪Cu‬‬ ‫النود -‪Cu2+ + 2e‬‬ ‫النود بينما‬ ‫النحاس )‪( II‬‬ ‫-‪Cu2+ + 2e‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫الكاثود‬ ‫باستخدام قطبي‬ ‫تزداد كتلة‬ ‫نحاس‬ ‫الكاثود‬
  • 136. ‫نواتج التحليل الكهربائي‬ ‫ملظحظات‬ ‫عند الكاثود‬ ‫عند النود‬ ‫المادة‬ ‫رصاص‬ ‫مصهور بروميد الرصاص ) ‪ ( II‬بروم‬ ‫صودايوم‬ ‫غاز الكلور‬ ‫مصهور كلورايد الصودايوم‬ ‫محلول كلورايد صودايوم مخفف غاز الكسجين هيدروجين‬ ‫تزداد‬ ‫محلول كلورايد صودايوم مركز‬ ‫هيدروجين‬ ‫كلور‬ ‫قيمة ‪pH‬‬ ‫والقطاب من بلتين أو كربو ن‬ ‫محلول كلورايد الصودايوم‬ ‫صودايوم‬ ‫كلور‬ ‫المشبع والكاثود من الزئبق‬ ‫تقل‬ ‫محلول كبرايتات النحاس ) ‪( II‬‬ ‫قيمة ‪pH‬‬ ‫نحاس‬ ‫أكسجين‬ ‫باستخدام قطبي بلتين أو كربو ن‬ ‫ايتاكسد النحاس‬ ‫محلول كبرايتات النحاس )‪( II‬‬ ‫نحاس‬ ‫) ايتآكل (‬ ‫باستخدام قطبي نحاس‬