fxxf

2. ‫الکتروشیمی‬
‫به‬ ‫الکتریکی‬ ‫انرژی‬ ‫تولید‬ ‫یا‬ ‫شیمیایی‬ ‫تغییر‬ ‫یک‬ ‫انجام‬ ‫برای‬ ‫الکتریکی‬ ‫انرژی‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫علم‬‫واکنش‬ ‫وسیله‬.‫گویند‬ ‫الکتروشیمی‬ ‫را‬ ‫شیمیایی‬ ‫های‬
‫فارادی‬ ‫مایکل‬
‫می‬ ‫نسبت‬ ‫او‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫فیزیک‬ ‫در‬ ‫دینام‬ ‫و‬ ‫الکتریکی‬ ‫موتور‬ ‫ساخت‬ ،‫شیمی‬ ‫در‬ ‫مایع‬ ‫کلر‬ ‫تهیه‬ ،‫بنزن‬ ‫کشف‬ ‫که‬ ‫فارادی‬‫ده‬‫ارتباط‬ ‫را‬ ‫الکترون‬ ،‫ند‬
‫ذره‬ .‫دانست‬ ‫الکتریسیته‬ ‫و‬ ‫شیمی‬ ‫دهنده‬‫اتم‬ ‫میان‬ ‫آن‬ ‫استقرار‬ ‫که‬ ‫منفی‬ ‫الکتریکی‬ ‫بار‬ ‫با‬ ‫ای‬‫مولکول‬ ‫تشکیل‬ ،‫ها‬‫می‬ ‫ممکن‬ ‫را‬ ‫ها‬‫آن‬ ‫انتقال‬ ‫و‬ ‫سازد‬
‫به‬ ‫را‬ ‫برق‬ ‫جریان‬ ‫دیگر‬ ‫جای‬ ‫به‬ ‫جایی‬ ‫از‬‫می‬ ‫وجود‬.‫آورد‬
‫واکنش‬‫اکسایش‬ ‫های‬-‫کاهش‬
‫اکسایش‬ ‫قدیم‬ ‫تعاریف‬–‫کاهش‬
1.‫بر‬‫اکسیژن‬ ‫مبادله‬ ‫اساس‬
2.‫هیدروژن‬ ‫مبدله‬ ‫اساس‬ ‫بر‬
‫اکسایش‬ ‫جدید‬ ‫تعاریف‬–‫کاهش‬
1.‫الکترون‬ ‫مبادله‬ ‫اساس‬ ‫بر‬
2.‫اکسایش‬ ‫عدد‬ ‫تغییر‬ ‫اساس‬ ‫بر‬
‫اکسایش‬ ‫تعریف‬–‫اکسیژن‬ ‫مبادله‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫کاهش‬
‫به‬ ‫معنی‬ ‫به‬ ‫اکسایش‬ ،‫تعریف‬ ‫این‬ ‫اساس‬ ‫بر‬.‫است‬ ‫اکسیژن‬ ‫دادن‬ ‫دست‬ ‫از‬ ‫معنی‬ ‫به‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫اکسیژن‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬
‫کاهش‬‫شده‬ ‫احیاء‬ ‫یا‬ ‫یافته‬O
Fe O Fe

2 3‫شده‬ ‫اکسید‬ ‫یا‬ ‫یافته‬ ‫اکسایش‬O
Mg MgO


‫شده‬ ‫احیاء‬ ‫یا‬ ‫یافته‬ ‫کاهش‬O
MnO Mn

2‫شده‬ ‫اکسید‬ ‫یا‬ ‫یافته‬ ‫اکسایش‬O
C CO

 2
: ‫نکته‬‫آن‬ ‫از‬‫واکنش‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬ ،‫اکسیژن‬ ‫مبادله‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫تعریف‬ ‫که‬ ‫جا‬‫نمی‬ ‫بر‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫ها‬.‫شد‬ ‫مطرح‬ ‫نیز‬ ‫هیدروژن‬ ‫مبادله‬ ،‫گیرد‬
‫اکسایش‬ ‫تعریف‬–‫هیدروژن‬ ‫مبادله‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫کاهش‬
‫مع‬ ‫به‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫هیدروژن‬ ‫دادن‬ ‫دست‬ ‫از‬ ‫معنی‬ ‫به‬ ‫اکسایش‬ ،‫تعریف‬ ‫این‬ ‫اساس‬ ‫بر‬‫به‬ ‫نی‬.‫است‬ ‫هیدروژن‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬
‫شده‬ ‫احیاء‬ ‫یا‬ ‫یافته‬ ‫کاهش‬H
N NH

2 3‫شده‬ ‫اکسید‬ ‫یا‬ ‫یافته‬ ‫اکسایش‬H
HCl Cl

 2
‫شده‬ ‫احیاء‬ ‫یا‬ ‫یافته‬ ‫کاهش‬H
CO CH OH

 3‫یا‬ ‫یافته‬ ‫اکسایش‬‫شده‬ ‫اکسید‬H
H S S

2
‫اکسایش‬ ‫تعریف‬–‫الکترون‬ ‫مبادله‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫کاهش‬
‫به‬ ‫معنی‬ ‫به‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫الکترون‬ ‫دادن‬ ‫دست‬ ‫از‬ ‫معنی‬ ‫به‬ ‫اکسایش‬ ،‫تعریف‬ ‫این‬ ‫اساس‬ ‫بر‬.‫است‬ ‫الکترون‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬
‫شده‬ ‫احیاء‬ ‫یا‬ ‫یافته‬ ‫کاهش‬Fe e Fe  3 2‫شده‬ ‫اکسید‬ ‫یا‬ ‫یافته‬ ‫اکسایش‬Mg e Mg   22
‫شده‬ ‫احیاء‬ ‫یا‬ ‫یافته‬ ‫کاهش‬Cr e Cr  3 2‫شده‬ ‫اکسید‬ ‫یا‬ ‫یافته‬ ‫اکسایش‬Na e Na 
: ‫مثال‬‫تبدیل‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫در‬‫ها‬‫است؟‬ ‫یافته‬ ‫کاهش‬ ‫یا‬ ‫یافته‬ ‫اکسایش‬ ‫دار‬ ‫خط‬ ‫زیر‬ ‫اتم‬ ‫ی‬
.‫است‬ ‫شده‬ ‫اکسید‬ ‫یا‬ ‫یافته‬ ‫اکسایش‬ ‫پس‬ ‫است‬ ‫داده‬ ‫دست‬ ‫از‬ ‫هیدروژن‬ ،‫نیتروژن‬N H (l) NO(g)42
.‫است‬ ‫یافته‬ ‫کاهش‬ ‫پس‬ ‫است‬ ‫گرفته‬ ‫هیدروژن‬ ،‫کربن‬CO(g) CH OH(g) 3
.‫است‬ ‫یافته‬ ‫اکسایش‬ ‫پس‬ ‫است‬ ‫داده‬ ‫دست‬ ‫از‬ ‫الکترون‬ ،‫اکسیژن‬O (aq) O (g) 2
22
1WWW2.Alavi.ir/esb

3. .‫است‬ ‫یافته‬ ‫اکسایش‬ ‫پس‬ ‫است‬ ‫گرفته‬ ‫اکسیژن‬ ،‫مس‬Cu O(s) CuO(s)22
: ‫مثال‬‫واکنش‬ ،‫گرفته‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫اکسیژن‬ ‫در‬ ‫منیزیم‬ ‫سوختن‬ ‫واکنش‬‫اکسایش‬ ‫های‬–.‫بنویسید‬ ‫را‬ ‫کلی‬ ‫واکنش‬ ‫و‬ ‫کاهش‬
Mg(s) O (g) MgO(s) 2 22
: ‫اکسایش‬(Mg e Mg )   22 2
: ‫کاهش‬(O e O )   22 2
: ‫کلی‬ ‫واکنش‬Mg(s) O (g) MgO(s) 2 22
: ‫نکته‬‫واکنش‬‫می‬ ‫روی‬ ‫همزمان‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫اکسایش‬ ‫های‬‫می‬ ‫اکسایش‬ ‫گونه‬ ‫یک‬ ‫که‬ ‫حالی‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫دهند‬‫می‬ ‫کاهش‬ ‫دیگر‬ ‫گونه‬ ،‫یابد‬.‫یابد‬
: )‫شده‬ ‫احیاء‬ ‫یا‬ ‫یافته‬ ‫(کاهش‬ ‫اکسنده‬‫ماده‬‫گونه‬ ‫از‬ ‫الکترون‬ ‫گرفتن‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ای‬‫ه‬‫آن‬ ،‫دیگر‬ ‫ای‬‫می‬ ‫کاهش‬ ‫خود‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫اکسید‬ ‫را‬ ‫ها‬.‫یابد‬
: )‫شده‬ ‫اکسید‬ ‫یا‬ ‫یافته‬ ‫(اکسایش‬ ‫کاهنده‬‫ماده‬‫گونه‬ ‫به‬ ‫الکترون‬ ‫دادن‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ای‬‫آن‬ ،‫دیگر‬ ‫های‬‫می‬ ‫اکسایش‬ ‫خود‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫کاهش‬ ‫را‬ ‫ها‬.‫یابد‬
‫کاهند‬ ‫منیزیم‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫احیاء‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫اکسنده‬ ‫اکسیژن‬ ،‫منیزیم‬ ‫سوختن‬ ‫واکنش‬ ‫در‬ : ‫نکته‬.‫است‬ ‫یافته‬ ‫اکسایش‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫ه‬
.‫ک.س.ت‬48:‫واکنش‬ ‫در‬Mg(s) O (g) MgO(s) 2 22‫می‬ .... ‫منیزیم‬ ‫و‬ .... ،‫اکسیژن‬.‫است‬ .... ‫منیزیم‬ ‫و‬ .... ‫اکسیژن‬ .‫یابد‬
‫اکسایش‬ )‫الف‬-‫کاهش‬-‫اکسنده‬-‫ب)اکسایش‬ ‫کاهنده‬-‫کاهش‬-‫کاهنده‬-‫اکسنده‬
‫ج)کاهش‬-‫اکسایش‬-‫اکسنده‬-‫د)کاهش‬ ‫کاهنده‬-‫اکسایش‬-‫کاهنده‬-‫اکسنده‬
)‫(ج‬ ‫گزینه‬ : ‫حل‬
.‫ک.س‬‫ر‬..‫خ‬64:‫ماده‬ ‫اکسنده‬. ‫با‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ای‬.................. ‫الکترون‬ .............‫گونه‬ ...‫آن‬ ،‫دیگر‬ ‫های‬.... ‫را‬ ‫ها‬..........‫ماده‬ ‫کاهنده‬ ‫و‬ ...‫است‬ ‫ای‬
‫با‬ ‫که‬................ ‫الکترون‬ ................‫گونه‬ ......‫آن‬ ،‫دیگر‬ ‫های‬...... ‫را‬ ‫ها‬...................
‫دادن‬ )‫الف‬-‫به‬-‫اکسیدمی‬‫کند‬-‫گرفتن‬-‫از‬-‫می‬ ‫کاهش‬‫ده‬‫ب)گرفتن‬ .‫د‬-‫از‬-‫اکسیدمی‬‫کند‬-‫دادن‬-‫به‬-‫می‬ ‫کاهش‬‫ده‬.‫د‬
‫ج)گرفتن‬-‫از‬-‫می‬ ‫کاهش‬‫دهد‬-‫دادن‬-‫به‬-‫می‬ ‫اکسید‬‫د)دادن‬ .‫کند‬-‫به‬-‫می‬ ‫کاهش‬‫دهد‬-‫گرفتن‬-‫از‬-‫می‬ ‫اکسید‬.‫کند‬
)‫(ب‬ ‫گزینه‬ : ‫حل‬
‫اکسیژن‬ + : )‫(کاهنده‬ ‫اکسایش‬ : ‫نکته‬-‫هیدروژن‬-‫اکسایش‬ ‫عدد‬ + ‫الکترون‬
: )‫(اکسنده‬ ‫کاهش‬ : ‫نکته‬-‫الکترون‬ + ‫هیدروژن‬ + ‫اکسیژن‬-‫اکسایش‬ ‫عدد‬
‫اکسایش‬ ‫عدد‬ ‫و‬ ‫الکترون‬ ‫انتقال‬
‫واکنش‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬ ‫در‬‫اکسایش‬ ‫های‬-‫جابه‬ ‫مقصد‬ ‫و‬ ‫مبدأ‬ ‫ردیابی‬ ،‫کاهش‬‫در‬ .‫است‬ ‫دشوار‬ ‫کاهنده‬ ‫و‬ ‫اکسنده‬ ‫گونه‬ ‫تعیین‬ ‫و‬ ‫الکترون‬ ‫جایی‬
‫واکنش‬CO (g) H (g) CO(g) H O(g)  2 2 2‫الکترون‬ ‫تعداد‬ ‫در‬ ‫تغییری‬‫اتم‬ ‫ظرفیتی‬ ‫های‬‫نمی‬ ‫مشاهده‬ ‫ها‬‫اکسنده‬ ‫تشخیص‬ ‫بنابراین‬ ‫شود‬
.‫است‬ ‫دشوار‬ ‫کاهنده‬ ‫و‬
O::C::O H H :C O: H O H     
‫شیمیدان‬‫ترک‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫اتم‬ ‫هر‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫ترتیب‬ ‫این‬ ‫به‬ .‫کردند‬ ‫غلبه‬ ‫مشکل‬ ‫این‬ ‫بر‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬ ‫مفهوم‬ ‫معرفی‬ ‫با‬ ‫ها‬‫می‬ ‫یب‬‫عدد‬ ‫یک‬ ‫توان‬
.‫داد‬ ‫نسبت‬ ‫اکسایش‬
: ‫اکسایش‬ ‫عدد‬‫الکترون‬ ‫تعداد‬.‫شود‬ ‫گرفته‬ ‫یا‬ ‫شود‬ ‫داده‬ ، ‫ترکیب‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫اتم‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫باید‬ ‫خنثی‬ ‫اتم‬ ‫به‬ ‫شدن‬ ‫تبدیل‬ ‫برای‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫هایی‬
‫پیوندها‬ ‫بودن‬ ‫یونی‬ ‫فرض‬ ‫با‬ ‫اتم‬ ‫هر‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نسبت‬ ‫ظاهری‬ ‫الکتریکی‬ ‫بار‬.‫گویند‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬ ‫را‬
: ‫مثال‬‫یون‬Fe 2
‫گرفتن‬ ‫با‬2‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫خنثی‬ ‫اتم‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫الکترون‬‫آن‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬ ‫پس‬ ‫شود‬2‫آن‬ ‫اکسایش‬ ‫(حالت‬ ‫است‬ +Fe(II)‫یون‬ ‫و‬ )Fe 3‫با‬
‫گرفتن‬3‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫خنثی‬ ‫اتم‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫الکترون‬‫آن‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬ ‫پس‬ ‫شود‬3+‫آن‬ ‫اکسایش‬ ‫(حالت‬Fe(III).‫است‬ )
2WWW2.Alavi.ir/esb

4. : ‫مثال‬‫هنگامی‬‫که‬Fe 2
‫به‬Fe 3‫می‬ ‫تبدیل‬: ‫است‬ ‫داده‬ ‫روی‬ ‫اکسایش‬ ،‫شود‬
‫درجه‬ ‫افزایش‬ = ‫اکسایش‬
Fe Fe e  
 

 
2 3
1
2 3
: ‫مثال‬‫هنگامی‬‫که‬V 4‫به‬V 2‫می‬ ‫تبدیل‬: ‫است‬ ‫داده‬ ‫روی‬ ‫اکسایش‬ ،‫شود‬
‫درجه‬ ‫کاهش‬ = ‫کاهش‬
V V e  
 

 
4 2
2
4 2
‫اکسایش‬ ‫عدد‬ ‫تعیین‬ ‫قواعد‬
‫حا‬ ‫در‬ ‫عناصر‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬ ‫کردن‬ ‫مشخص‬ ‫برای‬‫ترکیب‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫عنصری‬ ‫لت‬: ‫است‬ ‫ضروری‬ ‫زیر‬ ‫نکات‬ ‫ها‬
1..‫است‬ ‫صفر‬ ‫آزاد‬ ‫حالت‬ ‫در‬ ‫عناصر‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬Fe,Cu,H ,F ,S ,P ,O ,...2 2 8 4 2
2.‫یون‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬‫آن‬ ‫الکتریکی‬ ‫بار‬ ‫برابر‬ ‫اتمی‬ ‫تک‬ ‫های‬.‫هاست‬Na , Mg , Cl , N ,...   
  
2 3
1 1 32
3.‫ترکیب‬ ‫همه‬ ‫در‬ ‫فلوئور‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬‫برابر‬ ‫ها‬1-.‫است‬NaF,HOF,OF ,O F ,HF,...2 2 2
4.‫ترکیب‬ ‫بیشتر‬ ‫در‬ ‫هیدروژن‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬‫ها‬1‫فلزی‬ ‫هیدریدهای‬ ‫در‬ ‫اما‬ .‫است‬ +1-.‫است‬
‫ترکیب‬‫هیدروژن‬ ‫معمولی‬ ‫های‬HF,H O,NaOH,HClO ,H SO ,... ( )2 4 2 4 1
‫فلزی‬ ‫هیدریدهای‬NaH,MgH ,LiH,... ( )2 1
5.‫ترکیب‬ ‫در‬ ‫فلزها‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬‫آن‬ ‫ظرفیت‬ ‫برابر‬ ‫و‬ ‫مثبت‬ ‫همواره‬ ‫ها‬.‫است‬ )‫دیگر‬ ‫چنداتمی‬ ‫یون‬ ‫یا‬ ‫عنصر‬ ‫ها(زیروند‬
FeCl ,FeCl ,CuCl ,Na O,MgF ,...
   
2 3 2 2 2
2 3 2 21
6.‫ترکیب‬ ‫بیشتر‬ ‫در‬ ‫اکسیژن‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬‫برابر‬ ‫ها‬2-.‫است‬H O,NaOH,HClO ,H SO ,KMnO ,...2 4 2 4 4
‫پراکسیدها‬ ‫در‬ ‫اکسیژن‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬1-.‫است‬H O ,Na O , ...2 2 2 2
‫اکسی‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬‫سوپراکسیدها‬ ‫در‬ ‫ژن‬1
2
.‫است‬KO ,...2
‫در‬ ‫اکسیژن‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬OF2‫برابر‬2.‫است‬ +
‫اکسیژن‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬‫در‬O F2 2‫برا‬‫بر‬1+.‫است‬
‫در‬ ‫اکسیژن‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬HOF.‫است‬ ‫صفر‬ ‫برابر‬
7..‫است‬ ‫یون‬ ‫آن‬ ‫الکتریکی‬ ‫بار‬ ‫برابر‬ ‫اتمی‬ ‫چند‬ ‫یون‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫عناصر‬ ‫همه‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬ ‫مجموع‬
SO : S (O) S ( ) S S
              2
4 4 2 4 2 2 8 2 6
Cr O : Cr (O) Cr ( ) Cr Cr
              2
2 7 2 7 2 2 7 2 2 2 14 2 6
NO : N (O) N ( ) N N
              3 3 1 3 2 1 6 1 5
NH : N (H) N ( ) N N
              4 4 1 4 1 1 4 1 3
8..‫است‬ ‫صفر‬ ‫برابر‬ ‫خنثی‬ ‫ترکیب‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫عناصر‬ ‫همه‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬ ‫مجموع‬
KMnO : Mn ( ) Mn Mn         4 1 4 2 7 7
Fe (PO ) : ( ) P ( ) P P          3 4 2 3 2 2 8 2 2 10 5
9.‫لوئیس‬ ‫ساختار‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬ ‫تعیین‬
‫الکترون‬ ‫ساختار‬–.‫کنید‬ ‫رسم‬ ‫را‬ ‫ترکیب‬ ‫نقطه‬
‫الکتر‬ ‫یک‬ ‫کدام‬ ‫هر‬ ‫به‬ ،‫یکسان‬ ‫اتم‬ ‫دو‬ ‫بین‬ ‫پیوندی‬ ‫الکترون‬ ‫دو‬ ‫از‬.‫دهید‬ ‫نسبت‬ ‫ون‬
3WWW2.Alavi.ir/esb

5. .‫دهید‬ ‫نسبت‬ ‫الکترونگاتیوتر‬ ‫اتم‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫الکترون‬ ‫دو‬ ‫هر‬ ،‫متفاوت‬ ‫اتم‬ ‫دو‬ ‫بین‬ ‫پیوندی‬ ‫الکترون‬ ‫دو‬ ‫از‬
‫الکترون‬.‫دهید‬ ‫نسبت‬ ‫اتم‬ ‫همان‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫اتم‬ ‫هر‬ ‫روی‬ ‫ناپیوندی‬ ‫های‬
‫الکترون‬ ‫همه‬‫اتم‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نسبت‬ ‫های‬.‫کنید‬ ‫شمارش‬ ‫را‬ ‫ها‬
‫الکترون‬‫الکت‬ ‫تعداد‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫شده‬ ‫شمارش‬ ‫های‬‫رون‬‫عدد‬ ‫آمده‬ ‫بدست‬ ‫منفی‬ ‫یا‬ ‫مثبت‬ ‫عدد‬ .‫کنید‬ ‫کسر‬ ‫اتم‬ ‫هر‬ ‫ظرفیتی‬ ‫های‬
‫اتم‬ ‫اکسایش‬‫می‬ ‫نشان‬ ‫را‬ ‫ها‬.‫دهد‬
: ‫مثال‬‫اتم‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬‫کنید؟‬ ‫مشخص‬ ‫متانول‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫ها‬
H : O.N    1 1
C : O.N    6 4 6 2
O : O.N    8 6 8 2
: ‫مثال‬‫اتم‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬‫کنید؟‬ ‫مشخص‬ ‫پراکسید‬ ‫هیدروژن‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫ها‬
H : O.N    1 1
O : O.N    7 6 7 1
: ‫مثال‬‫اتم‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬‫کنید؟‬ ‫مشخص‬ ‫متانال‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫ها‬
H : O.N    1 1
C : O.N   4 4 4
O : O.N    8 6 8 2
: ‫مثال‬‫اتم‬ ‫اکسایش‬ ‫عدد‬‫کنید؟‬ ‫مشخص‬ ‫اسید‬ ‫استیک‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫ها‬
H : O.N    1 1
C : O.N    7 4 7 3
C : O.N    1 4 1 3
O : O.N    8 6 8 2
‫الکل‬‫ها‬, ,...R OH C H OH R CH C Hn n  2 1 3 2 5
‫مهم‬ ‫جمله‬ ‫از‬‫ترکیب‬ ‫ترین‬‫اکسیژن‬ ‫آلی‬ ‫های‬( ‫هیدروکسیل‬ ‫عاملی‬ ‫گروه‬ ‫دارای‬ ‫که‬ ‫هستند‬ ‫دار‬OH‫می‬ ).‫است‬ ‫شده‬ ‫متصل‬ ‫آلکیل‬ ‫گروه‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫باشند‬
CH CH CH CH CH CH OH CH CH OH CH OH
OH
       3 3 3 2 2 3 2 3
‫متان‬‫ول‬‫اتان‬ )‫چوب‬ ‫الکل‬ ،‫الکل‬ ‫(متیل‬‫ول‬)‫میوه‬ ‫الکل‬ ،‫الکل‬ ‫(اتیل‬1-‫پرو‬‫پان‬‫ول‬2-‫پروپان‬‫ول‬
H O O H  1+ 1+
1-1-
: :O
H C H 1+ 1+
2-

1+
3-
: :H O
H C C O H
H
   
1+
1+
1+
3+
2-
2-
H
H C O H
H
  
1+
1+
1+
1+ 2-
2-
4WWW2.Alavi.ir/esb

6. ‫الکل‬ ‫انواع‬‫ها‬
‫الکل‬‫عاملی‬ ‫گروه‬ ‫حامل‬ ‫کربن‬ ‫به‬ ‫متصل‬ ‫کربن‬ ‫اتم‬ ‫تعداد‬ ‫مبنای‬ ‫بر‬ ‫را‬ ‫ها‬OH‫طبقه‬ ‫سوم‬ ‫و‬ ‫دوم‬ ،‫اول‬ ‫نوع‬ ‫الکل‬ ‫به‬‫می‬ ‫بندی‬: ‫کنند‬
: ‫اول‬ ‫نوع‬ ‫الکل‬‫عاملی‬ ‫گروه‬OH.‫است‬ ‫شده‬ ‫متصل‬ ‫دیگر‬ ‫کربن‬ ‫اتم‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫تنها‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫متصل‬ ‫کربنی‬ ‫به‬R OH
CH CH CH OH CH CH OH CH OH     3 2 2 3 2 3
: ‫دوم‬ ‫نوع‬ ‫الکل‬‫عاملی‬ ‫گروه‬OH.‫است‬ ‫شده‬ ‫متصل‬ ‫دیگر‬ ‫کربن‬ ‫اتم‬ ‫دو‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫متصل‬ ‫کربنی‬ ‫به‬
R CH R(R )
OH
 
CH CH CH CH CH CH CH CH CH CH CH CH
OH OH OH
        3 3 3 2 3 3 2 2 3
3-‫پنتانول‬2-‫بوتانول‬2-‫پروپانول‬
: ‫سوم‬ ‫نوع‬ ‫الکل‬‫عاملی‬ ‫گروه‬OH‫به‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫متصل‬ ‫کربنی‬ ‫به‬‫سه‬.‫است‬ ‫شده‬ ‫متصل‬ ‫دیگر‬ ‫کربن‬ ‫اتم‬
R
R C R
OH

 
CH CH CH
CH C CH CH C CH CH CH C CH CH CH
OH OH OH
        
3 3 3
3 3 3 2 3 3 2 2 3
2-‫متیل‬-2-‫پنتانول‬2-‫متیل‬-2-‫بوتانول‬2-‫متیل‬-2-‫پروپانول‬
‫الکل‬ ‫اکسایش‬‫ها‬
‫اکسایش‬: ‫اول‬ ‫نوع‬ ‫الکل‬‫الکل‬ ‫اکسایش‬ ‫از‬‫به‬ ‫آلدهیدها‬ ،‫اول‬ ‫نوع‬ ‫های‬‫می‬ ‫وجود‬‫آین‬.‫د‬
O H O
CH C H [O] CH C H H O
H

      3 3 2
O H O
R C H [O] R C H H O
H

       2
‫نوع‬ ‫الکل‬ ‫آلدهید‬ ‫اتانول‬ ‫اتانال‬‫اول‬
‫اکسایش‬‫الکل‬‫نوع‬‫دوم‬:‫الکل‬ ‫اکسایش‬ ‫از‬‫کتون‬ ،‫دوم‬ ‫نوع‬ ‫های‬‫به‬ ‫ها‬‫می‬ ‫وجود‬.‫آیند‬
O H O
CH C CH [O] CH C CH H O
H

      3 3 3 3 2
O H O
R C R [O] R C R H O
H

        2
‫پروپانون‬2-‫پروپانول‬‫دوم‬ ‫نوع‬ ‫الکل‬ ‫کتون‬
5WWW2.Alavi.ir/esb

7. ‫اکسایش‬‫نوع‬ ‫الکل‬‫سوم‬:‫الکل‬‫می‬ ‫نشان‬ ‫مقاومت‬ ‫خود‬ ‫از‬ ‫اکسایش‬ ‫برابر‬ ‫در‬ ‫سوم‬ ‫نوع‬ ‫های‬‫اتم‬ ‫فاقد‬ ،‫هیدروکسیل‬ ‫گروه‬ ‫حامل‬ ‫کربن‬ ‫زیرا‬ .‫دهند‬
‫می‬ ‫هیدروژن‬.‫باشد‬
O H
R C R [O] No Reaction
R

   

‫آلدهیدها‬‫آلک‬ ‫وزن‬ ‫بر‬ ‫آلدهید‬ ‫(نام‬)‫انال‬
, , ,...
O
R C H R CHO R H CH C H    3 2 5
‫دسته‬‫ترکیب‬ ‫از‬ ‫ای‬‫اکسیژن‬ ‫آلی‬ ‫های‬‫می‬ ‫کربونیل‬ ‫عاملی‬ ‫گروه‬ ‫دارای‬ ‫که‬ ‫هستند‬ ‫دار‬‫کتون‬ ‫با‬ ‫آلدهیدها‬ ‫اصلی‬ ‫تفاوت‬ .‫باشند‬‫گروه‬ ‫به‬ ‫متصل‬ ‫هیدروژن‬ ‫در‬ ‫ها‬
‫آن‬ ‫به‬ ‫آلدهیدها‬ ‫در‬ ‫هیدروژن‬ ‫این‬ ‫وجود‬ .‫آلدهیدهاست‬ ‫در‬ ‫کربونیل‬‫می‬ ‫چشمگیری‬ ‫کاهندگی‬ ‫خاصیت‬ ‫ها‬.‫بخشد‬
: ‫نکته‬‫الکل‬ ‫اکسایش‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫آلدهیدها‬‫می‬ ‫تهیه‬ ‫مناسب‬ ‫کاتالیزگر‬ ‫حضور‬ ‫در‬ ‫اول‬ ‫نوع‬ ‫های‬.‫کنند‬
O O O O
H C H CH C H CH CH C H CH CH CH C H          3 3 2 3 2 2
‫بوتان‬‫ال‬‫پروپان‬‫ال‬‫اتان‬‫ال‬‫(استال‬‫متان‬ )‫دهید‬‫ال‬)‫(فرمالدهید‬
: ‫آلدهیدها‬ ‫اکسایش‬‫به‬ ‫اسید‬ ‫کربوکسیلیک‬ ‫یک‬ ‫و‬ ‫تبدیل‬ ‫کربوکسیل‬ ‫عامل‬ ‫به‬ ‫آلدهیدی‬ ‫عامل‬ ،‫آلدهیدها‬ ‫اکسایش‬ ‫اثر‬ ‫در‬‫می‬ ‫دست‬: ‫آید‬
O O
ox
R C H R C OH    
O O
Ox Ox
R C H OH R C H R C OH
Red Red
       
  
2
1 1 3
‫کتون‬‫ها‬)‫آلکانون‬ ‫وزن‬ ‫بر‬ ‫کتون‬ ‫(نام‬
, , ,...
O
R C R R CO R R R CH C H       3 2 5
‫دسته‬‫ترکیب‬ ‫از‬ ‫ای‬‫اکسیژن‬ ‫آلی‬ ‫های‬‫کربونیل‬ ‫عاملی‬ ‫گروه‬ ‫دارای‬ ‫که‬ ‫هستند‬ ‫دار‬
‫می‬.‫باشند‬‫کتون‬‫ها‬‫کاهندگی‬ ‫خاصیت‬‫خود‬ ‫از‬ ‫اکسایش‬ ‫برابر‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫ندارند‬
‫می‬ ‫نشان‬ ‫مقاومت‬.‫دهند‬
‫نکته‬:‫کتون‬‫الکل‬ ‫اکسایش‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫ها‬‫دوم‬ ‫نوع‬ ‫های‬‫مناسب‬ ‫کاتالیزگر‬ ‫حضور‬ ‫در‬
‫می‬ ‫تهیه‬.‫کنند‬
6WWW2.Alavi.ir/esb

8. O O O
CH C CH CH CH C CH CH CH CH C CH        3 3 3 2 3 3 2 2 3
2-‫پنت‬‫ان‬‫ون‬‫بوتا‬‫ن‬‫ون‬‫پروپا‬‫ن‬‫ون‬)‫(استون‬
: ‫نکته‬‫ساده‬‫اتم‬ ‫سه‬ ‫دارای‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫پروپانون‬ ،‫کتون‬ ‫ترین‬‫می‬ ‫کربن‬.‫دارد‬ ‫کاربرد‬ ‫الک‬ ‫حالل‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫استون‬ ‫آن‬ ‫قدیمی‬ ‫نام‬ .‫باشد‬
‫اکسایش‬‫کتون‬: ‫ها‬‫کتون‬‫می‬ ‫نشان‬ ‫مقاومت‬ ‫خود‬ ‫از‬ ‫اکسایش‬ ‫برابر‬ ‫در‬ ‫ها‬‫کتون‬ ‫در‬ ‫زیرا‬ ‫دهند‬: ‫ندارد‬ ‫وجود‬ ‫کربونیل‬ ‫گروه‬ ‫به‬ ‫متصل‬ ‫هیدروژن‬ ‫ها‬
O
ox
R C R No Reaction  
OH O
Ox Ox
R CH R R C R No Reaction
Red
     
‫نکته‬:‫به‬ ‫متانول‬ ‫اکسایش‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫متانال‬‫به‬ ‫باال‬ ‫دمای‬ ‫و‬ ‫کاتالیزگز‬ ‫حضور‬ ‫در‬ ‫اکسیژن‬ ‫وسیله‬‫می‬ ‫دست‬: ‫آورند‬
O
Fe or Ag, C
H C OH O H C H H O     

500
2 2 23 2 2
2
: ‫نکته‬‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫اسیدها‬ ‫کربوکسیلیک‬ ‫به‬ ‫اکسایش‬ ‫اثر‬ ‫بر‬ ‫نیز‬ ‫آلدهیدها‬( ‫مس‬ ‫یون‬ ‫مانند‬ ،‫ضعیف‬ ً‫ا‬‫نسبت‬ ‫اکسنده‬ ‫یک‬ ‫حضور‬ ‫در‬ ‫پس‬ .‫شوند‬II‫یا‬ )
( )Cu aq2‫به‬ ‫اسید‬ ‫متانوییک‬‫می‬ ‫دست‬: ‫آید‬
O O
H C H(aq) Cu (aq) H C OH(aq) Cu O(s)      2
2
)‫(فرمالدهید‬ ‫متانال‬ )‫اسید‬ ‫(فرمیک‬ ‫اسید‬ ‫متانوییک‬
: ‫نکته‬‫کرب‬ ‫به‬ ‫قوی‬ ‫اکسنده‬ ‫یک‬ ‫حضور‬ ‫در‬ ‫متانال‬‫دی‬ ‫ن‬‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫اکسید‬: ‫اسید‬ ‫متانوییک‬ ‫به‬ ‫نه‬ ‫شود‬
O
H SO ,KMnO
H C H(aq) CO (g) H O(l)   2 4 4
2 2
‫اکسیدکننده‬( ‫اسید‬ ‫سولفومنگانیک‬ : ‫قوی‬ ‫های‬H SO ,KMnO2 4 4( ‫اسید‬ ‫سولفوکرومیک‬ ‫و‬ )H SO ,K Cr O2 4 2 2 7)
: ‫نکته‬‫کتون‬ ‫و‬ ‫آلدهیدها‬ ‫مهم‬ ‫تفاوت‬‫ک‬ ‫گروه‬ ‫به‬ ‫متصل‬ ‫هیدروژن‬ ‫اتم‬ ‫وجود‬ ‫ها‬‫حالی‬ ‫در‬ .‫آلدهیدهاست‬ ‫در‬ ‫ربونیل‬‫کتون‬ ‫در‬ ‫اتم‬ ‫این‬ ‫که‬‫از‬ .‫ندارد‬ ‫وجود‬ ‫ها‬
‫این‬‫آن‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫اسیدها‬ ‫کربوکسیلیک‬ ‫به‬ ‫آلدهیدها‬ ‫اکسایش‬ ‫موجب‬ ‫هیدروژن‬ ‫اتم‬ ‫وجود‬ ‫رو‬‫چشم‬ ‫کاهندگی‬ ‫خاصیت‬ ‫ها‬‫می‬ ‫گیری‬‫حالی‬ ‫در‬ .‫دهد‬‫که‬
‫کتون‬‫می‬ ‫نشان‬ ‫مقاومت‬ ‫خود‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫نیافته‬ ‫اکسایش‬ ‫ها‬.‫دهند‬
‫اک‬ ‫واکنش‬ ‫تشخیص‬‫سایش‬–‫کاهش‬
( ‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫وجود‬ ‫آزاد‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫عنصر‬ ،‫واکنش‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫اگر‬..., P ,Cl , O , F , Fe4 2 2 2.‫است‬ ‫کاهش‬ ‫اکسایش‬ ‫نوع‬ ‫از‬ ‫واکنش‬ ،)
Fe CuSO FeSO Cu Redox H O F H F O No Redox

    
   
2
2 24 4 2
1 1 1 12
7WWW2.Alavi.ir/esb

9. : ‫نکته‬‫جابه‬ ‫واکنش‬‫اکسایش‬ ‫نوع‬ ‫از‬ ‫سوختن‬ ‫و‬ ‫یگانه‬ ‫جایی‬–‫آزاد‬ ‫عنصر‬ ‫فاقد‬ ‫واکنشی‬ ‫اگر‬ ‫کرد‬ ‫تصور‬ ‫نباید‬ .‫هستند‬ ‫کاهش‬‫اکسایش‬ ،‫باشد‬-.‫نیست‬ ‫کاهش‬
N O H O H N O N O
 
  
 
4 2
3 22 2 3
4 5
: ‫نامتناسب‬ ‫تسهیم‬‫می‬ ‫نامتناسب‬ ‫تسهیم‬ ‫را‬ ‫واکنش‬ ،‫یابد‬ ‫کاهش‬ ‫هم‬ ‫و‬ ‫یابد‬ ‫اکسایش‬ ‫هم‬ ‫عنصر‬ ‫یک‬ ،‫واکنش‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫اگر‬.‫گویند‬
‫الکترون‬ ‫دادن‬ ‫دست‬ ‫از‬ ‫برای‬ ‫فلزها‬ ‫رقابت‬
‫ویژگی‬ ‫از‬ ‫یکی‬‫آن‬ ‫تمایل‬ ،‫فلزها‬ ‫مهم‬ ‫های‬‫ال‬ ‫دادن‬ ‫دست‬ ‫از‬ ‫برای‬ ‫ها‬‫پیش‬ ‫برای‬ ‫لذا‬ .‫است‬ ‫مثبت‬ ‫یون‬ ‫به‬ ‫تبدیل‬ ‫و‬ ‫کترون‬‫اکسایش‬ ‫واکنش‬ ‫انجام‬ ‫امکان‬ ‫بینی‬–
.‫شود‬ ‫معین‬ ‫کاهش‬ ‫یا‬ ‫اکسایش‬ ‫به‬ ‫گونه‬ ‫دو‬ ‫نسبی‬ ‫تمایل‬ ‫است‬ ‫الزم‬ ‫کاهش‬
: ‫مثال‬( ‫مس‬ ‫رنگ‬ ‫آبی‬ ‫محلول‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫آهنی‬ ‫میخ‬ ‫چند‬ ‫اگر‬II‫از‬ ‫رنگی‬ ‫قرمز‬ ‫الیه‬ ،‫کنیم‬ ‫وارد‬ ‫بشر‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫سولفات‬ )‫مس‬ ‫فلز‬
‫میخ‬ ‫روی‬‫می‬ ‫پدید‬ ‫آهنی‬‫تدریج‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫آید‬‫واکنش‬ .‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫روشن‬ ‫سبز‬ ‫محلول‬ ‫رنگ‬‫به‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫های‬‫صورت‬: ‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫زیر‬
)‫(کاهنده‬ ‫آند‬ ‫در‬ ‫اکسایش‬Fe(s) Fe (aq) e 2 2
)‫(اکسنده‬ ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫کاهش‬Cu (aq) e Cu(s)  2 2
: ‫کلی‬ ‫واکنش‬Fe(s) Cu (aq) Fe (aq) Cu(s)   2 2
: ‫نتیجه‬‫الکترون‬ ‫آهن‬ ‫فلز‬‫دهنده‬‫کاهنده‬ ‫مس‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫اکسید‬ ‫آهن‬ ‫پس‬ ‫است‬ ‫مس‬ ‫فلز‬ ‫از‬ ‫تر‬.‫است‬ ‫تر‬
: ‫مثال‬‫بی‬ ‫محلول‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫مسی‬ ‫سیم‬ ‫یک‬ ‫اگر‬‫روی‬ ‫نقره‬ ‫ریز‬ ‫بلورهای‬ ‫مدتی‬ ‫از‬ ‫پس‬ ،‫کنیم‬ ‫وارد‬ ‫بشر‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫نیترات‬ ‫نقره‬ ‫رنگ‬
‫می‬ ‫ظاهر‬ ‫مسی‬ ‫سیم‬.‫شود‬‫واکنش‬: ‫از‬ ‫عبارتند‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫های‬
)‫(کاهنده‬ ‫آند‬ ‫در‬ ‫اکسایش‬Cu(s) Cu (aq) e 2 2
)‫(اکسنده‬ ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫کاهش‬Ag (aq) e Ag(s)  2 2 2
: ‫کلی‬ ‫واکنش‬Cu(s) Ag (aq) Cu (aq) Ag(s)   22 2
: ‫نتیجه‬‫الکترون‬ ‫مس‬ ‫فلز‬‫دهنده‬‫از‬ ‫تر‬‫کاهنده‬ ‫نقره‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫اکسید‬ ‫مس‬ ‫پس‬ ‫است‬ ‫نقره‬ ‫فلز‬.‫است‬ ‫تر‬
: ‫نکته‬‫می‬ ‫نشان‬ ‫فوق‬ ‫مثال‬ ‫دو‬‫که‬ ‫دهد‬‫مس‬ ‫تمایل‬ ‫و‬ ‫مس‬ ‫از‬ ‫بیشتر‬ ‫الکترون‬ ‫دادن‬ ‫دست‬ ‫از‬ ‫برای‬ ‫آهن‬ ‫تمایل‬
‫ستون‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫فلز‬ ‫سه‬ ‫این‬ ‫کاهندگی‬ ‫قدرت‬ ‫یا‬ ‫الکترون‬ ‫دهندگی‬ ‫ترتیب‬ ‫بنابراین‬ .‫است‬ ‫نقره‬ ‫از‬ ‫بیشتر‬
‫کرد‬ ‫خواهیم‬ ‫مرتب‬.
: ‫نکته‬‫یون‬ ‫به‬ ‫باالتر‬ ‫فلز‬‫پایین‬ ‫فلز‬ ‫های‬‫می‬ ‫الکترون‬ ‫تر‬‫پایین‬ ‫فلز‬ ‫اما‬ ‫دهد‬‫نمی‬ ‫تر‬‫خود‬ ‫از‬ ‫باالتر‬ ‫فلز‬ ‫یون‬ ‫به‬ ‫تواند‬
.‫بدهد‬ ‫الکترون‬
‫هیدروژن‬ ‫جایگاه‬ ‫تعیین‬
‫می‬ ‫قرار‬ ‫آهن‬ ‫فلز‬ ‫از‬ ‫تیغه‬ ‫یک‬ ‫و‬ ‫مس‬ ‫فلز‬ ‫از‬ ‫تیغه‬ ‫یک‬ ،‫موالر‬ ‫یک‬ ‫اسید‬ ‫هیدروکلریک‬ ‫محلول‬ ‫مقداری‬ ‫بشر‬ ‫یک‬ ‫در‬.‫دهیم‬
‫مشاهده‬‫می‬‫می‬ ‫روی‬ ‫اسید‬ ‫هیدروکلریک‬ ‫و‬ ‫آهن‬ ‫بین‬ ‫شدیدی‬ ً‫ا‬‫نسبت‬ ‫واکنش‬ ‫که‬ ‫شود‬‫حباب‬ ‫و‬ ‫دهد‬‫آن‬ ‫از‬ ‫هیدروژن‬ ‫گاز‬ ‫های‬
‫می‬ ‫متصاعد‬‫حالی‬ ‫در‬ .‫شود‬‫نمی‬ ‫روی‬ ‫تغییری‬ ‫مس‬ ‫تیغه‬ ‫اطراف‬ ‫در‬ ‫که‬: ‫دهد‬
Fe
Cu
Ag
‫الکتروندهندگی‬‫افزایش‬
‫کاهندگی‬‫قدرت‬‫افزایش‬
8WWW2.Alavi.ir/esb

10. )‫(کاهنده‬ ‫آند‬ ‫در‬ ‫اکسایش‬Fe(s) Fe (aq) e 2 2
)‫(اکسنده‬ ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫کاهش‬H (aq) e H (g)  2 2 2
: ‫کلی‬ ‫واکنش‬Fe(s) H (aq) Fe (aq) H (g)   22 2
: ‫نتیجه‬‫الکترون‬ ‫آهن‬‫یون‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫های‬‫می‬ ‫هیدروژن‬ ‫های‬‫را‬ ‫آن‬ ‫و‬ ‫دهد‬‫می‬ ‫آزاد‬ ‫هیدروژن‬ ‫گاز‬ ‫صورت‬ ‫به‬‫دهنده‬ ‫الکترون‬ ‫هیدروژن‬ ‫از‬ ‫آهن‬ ‫پس‬ .‫کند‬‫تر‬
‫الکترون‬ ‫هیدروژن‬ ‫اما‬ .‫است‬‫دهنده‬: ‫پس‬ .‫است‬ ‫مس‬ ‫از‬ ‫تر‬Fe H Cu Ag  
‫سلول‬ ‫ساختار‬‫الکتروشیمیایی‬
‫اکسایش‬ ‫واکنش‬ ‫یک‬–.‫است‬ ‫سلول‬ ‫نیم‬ ‫دو‬ ‫شامل‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫یک‬ ‫دیگر‬ ‫عبارت‬ ‫به‬ .‫است‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫اکسایش‬ ‫واکنش‬ ‫نیم‬ ‫دو‬ ‫شامل‬ ‫کاهش‬
: ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫الکتریکی‬ ‫انرژی‬ ‫به‬ ‫شیمیایی‬ ‫انرژی‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫دستگاهی‬.‫شود‬
: ‫الکترود‬ ‫یا‬ ‫سلول‬ ‫نیم‬‫هنگامی‬‫یک‬ ‫که‬‫یا‬ ‫سلول‬ ‫نیم‬ ‫حاصل‬ ‫مجموعه‬ ،‫گیرد‬ ‫قرار‬ )‫(الکترولیت‬ ‫یونی‬ ‫رسانای‬ ‫یک‬ ‫با‬ ‫تماس‬ ‫در‬ )‫(الکترود‬ ‫الکترونی‬ ‫رسانای‬
‫می‬ ‫نامیده‬ ‫الکترود‬.‫شود‬
‫سلول‬ ‫نیم‬ ‫اجزای‬
: ‫از‬ ‫عبارتند‬ ‫سلول‬ ‫نیم‬ ‫یک‬ ‫اجزای‬
1.)‫(الکترود‬ ‫فلزی‬ ‫تیغه‬
2.‫بشر‬
3.‫معین‬ ‫غلظت‬ ‫با‬ ‫الکترولیت‬ ‫محلول‬
‫پتانسیل‬‫الکترود‬‫ی‬:‫و‬ ‫فلزی‬ ‫تیغه‬ ‫بین‬‫یون‬ ‫دارای‬ ‫محلول‬‫می‬ ‫گفته‬ ‫الکترودی‬ ‫پتانسیل‬ ‫که‬ ‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫پتانسیلی‬ ‫اختالف‬ ،‫آن‬ ‫های‬.‫شود‬
‫واکنش‬‫الکترود‬‫ی‬:‫واکنش‬‫اکسایش‬ ‫های‬–‫می‬ ‫روی‬ ‫الکترود‬ ‫سطح‬ ‫در‬ ‫کاهش‬‫واکنش‬ ‫این‬ .‫دهد‬.‫گویند‬ ‫الکترودی‬ ‫واکنش‬ ‫را‬ ‫ها‬
: ‫نکته‬‫را‬ ‫الکترولیت‬ ‫محلول‬ ‫و‬ ‫الکترونی‬ ‫رسانای‬ ‫را‬ ‫فلزی‬ ‫تیغه‬ ‫یا‬ ‫الکترود‬‫می‬ ‫یونی‬ ‫رسانای‬.‫گویند‬
‫آن‬‫ـ‬: ‫د‬‫می‬ ‫جریان‬ ‫الکترونی‬ ‫رسانای‬ ‫به‬ ‫یونی‬ ‫رسانای‬ ‫از‬ ‫الکترون‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫الکترودی‬‫می‬ ‫روی‬ ‫اکسایش‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫سلول‬ ‫منفی‬ ‫قطب‬ .‫یابد‬.‫دهد‬
‫کاتـ‬: ‫د‬‫می‬ ‫جریان‬ ‫یونی‬ ‫رسانای‬ ‫به‬ ‫الکترونی‬ ‫رسانای‬ ‫از‬ ‫الکترون‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫الکترودی‬‫ا‬ ‫سلول‬ ‫مثبت‬ ‫قطب‬ .‫یابد‬‫می‬ ‫روی‬ ‫کاهش‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫ست‬.‫دهد‬
: ‫الکترون‬ ‫جریان‬‫الکترون‬ ‫جریان‬ ‫جهت‬(‫آند‬ ‫از‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫خارجی‬ ‫مدار‬ ‫در‬ ‫ها‬-.‫است‬ )+(‫کاتد‬ ‫به‬ )
‫جریان‬‫یون‬‫ها‬:‫یون‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫در‬ ‫مدار‬ ‫از‬ ‫برق‬ ‫جریان‬ ‫ضمن‬‫به‬ ‫منفی‬ ‫های‬‫یون‬ ‫و‬ ‫آند‬ ‫طرف‬‫به‬ ‫مثبت‬ ‫های‬‫می‬ ‫جریان‬ ‫کاتد‬ ‫طرف‬.‫یابد‬
‫نمکی‬ ‫پل‬: ‫آن‬ ‫نقش‬ ‫و‬: ‫داد‬ ‫را‬ ‫زیر‬ ‫نقش‬ ‫دو‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫سلول‬ ‫نیم‬ ‫دو‬ ‫دهنده‬ ‫ارتباط‬ )‫نیترات‬ ‫پتاسیم‬ ‫یا‬ ‫کلرید‬ ‫(پتاسیم‬ ‫نمکی‬ ‫پل‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫یک‬ ‫در‬
1.‫الکتریکی‬ ‫مدار‬ ‫کردن‬ ‫کامل‬ ‫و‬ ‫محلول‬ ‫دو‬ ‫بین‬ ‫الکتریکی‬ ‫ارتباط‬ ‫ایجاد‬
2.‫محلول‬ ‫دو‬ ‫الکتریکی‬ ‫بار‬ ‫کردن‬ ‫خنثی‬
‫ویژگی‬‫نمکی‬ ‫پل‬ ‫های‬
1.‫موجود‬ ‫الکترولیت‬.‫باشد‬ ‫قوی‬ ‫الکترولیت‬ ‫آن‬ ‫در‬
2.‫یون‬ ‫با‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫الکترولیت‬.‫نکند‬ ‫ایجاد‬ ‫رسوب‬ ‫الکترودها‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫های‬
3.‫آنیون‬‫کاتیون‬ ‫و‬ ‫آند‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫نمکی‬ ‫پل‬ ‫های‬‫می‬ ‫مهاجرت‬ ‫کاتد‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫های‬.‫کنند‬
: ‫استاندارد‬ ‫شرایط‬‫دمای‬ ‫استاندارد‬ ‫شرایط‬C25‫الکترولیت‬ ‫محلول‬ ‫غلظت‬ ،.‫است‬ ‫اتمسفر‬ ‫یک‬ ‫گازها‬ ‫فشار‬ ‫و‬ ‫موالر‬ ‫یک‬
‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫رسم‬:‫می‬ ‫رسم‬ ‫راست‬ ‫سمت‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫مثبت‬ ‫قطب‬ ‫یا‬ ‫کاتد‬ ‫و‬ ‫چپ‬ ‫سمت‬ ‫را‬ ‫منفی‬ ‫قطب‬ ‫یا‬ ‫آند‬ ‫قرارداد‬ ‫طبق‬.‫کنند‬
9WWW2.Alavi.ir/esb

11. ‫روی‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬-‫مس‬
‫روی‬ ‫الکترود‬(Zn):‫دارای‬ ‫بشر‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫روی‬ ‫جنس‬ ‫از‬ ‫تیغه‬ ‫یک‬ ‫اگر‬‫یون‬ ‫آبی‬ ‫محلول‬‫اتم‬ ‫از‬ ‫تعدادی‬ ،‫تعادل‬ ‫برقراری‬ ‫برای‬ ،‫شود‬ ‫داده‬ ‫قرار‬ ‫روی‬ ‫های‬-
‫الکترون‬ ‫روی‬ ‫های‬‫می‬ ‫روی‬ ‫تیغه‬ ‫سطح‬ ‫روی‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫های‬‫یون‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫گذارند‬‫های‬Zn 2‫می‬ ‫محلول‬ ‫وارد‬‫آن‬ ‫محلول‬ ‫و‬ ‫روی‬ ‫تیغه‬ ‫بین‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ .‫شوند‬
‫به‬ ‫پتانسیلی‬ ‫اختالف‬‫می‬ ‫وجود‬: ‫آید‬Zn (aq) e Zn(s) 2 2
‫الکترود‬( ‫مس‬Cu):‫آب‬ ‫محلول‬ ‫در‬ ‫مس‬ ‫فلز‬ ‫جنس‬ ‫از‬ ‫تیغه‬ ‫یک‬ ‫دادن‬ ‫قرار‬ ‫با‬ ‫نیز‬ ‫مشابهی‬ ‫تعادل‬‫یون‬ ‫ی‬( ‫مس‬ ‫های‬II‫می‬ ‫برقرار‬ )‫به‬ ‫پتانسیلی‬ ‫اختالف‬ ‫و‬ ‫شود‬-
‫می‬ ‫وجود‬: ‫آید‬Cu (aq) e Cu(s) 2 2
‫مجموعه‬ ،‫کنیم‬ ‫متصل‬ ‫هم‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫سلول‬ ‫نیم‬ ‫دو‬ ‫این‬ ‫اگر‬‫به‬ ‫ای‬‫می‬ ‫دست‬‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫آید‬
‫روی‬–‫می‬ ‫مس‬‫الکترون‬ ‫از‬ ‫جریانی‬ ‫بیرونی‬ ‫مدار‬ ‫در‬ .‫گویند‬‫مس‬ ‫الکترود‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫روی‬ ‫الکترود‬ ‫سمت‬ ‫از‬ ‫ها‬
‫می‬ ‫نشان‬ ‫مشاهده‬ ‫این‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫برقرار‬‫از‬ ‫برای‬ ‫بیشتری‬ ‫تمایل‬ ‫روی‬ ‫فلز‬ ‫که‬ ‫دهد‬‫نسبت‬ ‫الکترون‬ ‫دادن‬ ‫دست‬
.‫دارد‬ ‫مس‬ ‫الکترود‬ ‫به‬
: ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫کلی‬ ‫واکنش‬Cu (aq) Zn(s) Cu(s) Zn (aq)   2 2
‫پتانسیل‬‫استاندارد‬ ‫الکترودی‬ ‫های‬
‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫یک‬ ‫در‬‫الکترون‬‫منفی‬ ‫پتانسیل‬ ‫با‬ ‫الکترودی‬ ‫از‬ ‫ها‬‫مث‬ ‫پتانسیل‬ ‫با‬ ‫الکترودی‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫تر‬‫بت‬‫می‬ ‫جریان‬ ‫تر‬‫آن‬ .‫یابد‬‫به‬ ‫چه‬‫سنج‬ ‫ولت‬ ‫وسیله‬
‫اندازه‬‫می‬ ‫گیری‬‫اندازه‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫یاد‬ ‫سلول‬ ‫نیم‬ ‫دو‬ ‫میان‬ ‫موجود‬ ‫پتانسیل‬ ‫اختالف‬ ‫تنها‬ ‫شود‬‫الکترود‬ ‫یک‬ ‫پتانسیل‬ ‫گیری‬‫به‬ ‫و‬ ‫نیست‬ ‫ممکن‬ ‫جداگانه‬ ‫طور‬ ‫به‬
‫اندازه‬ ‫مطلق‬ ‫طور‬‫نمی‬ ‫گیری‬‫شیمی‬ .‫شود‬‫دان‬‫استا‬ ‫سلول‬ ‫نیم‬ ‫یک‬ ‫مشکل‬ ‫این‬ ‫حل‬ ‫برای‬ ‫ها‬‫نیم‬ ‫این‬ .‫گرفتند‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫صفر‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫پتانسیل‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫انتخاب‬ ‫ندارد‬
( ‫هیدروژن‬ ‫استاندارد‬ ‫الکترود‬ ،‫استاندارد‬ ‫سلول‬SHE.‫است‬ )
( ‫هیدروژن‬ ‫استاندارد‬ ‫الکترود‬Standard Hydrogen Electrode)
‫یک‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫پالتینی‬ ‫الکترود‬ ‫یک‬ ‫شامل‬ ‫هیدروژن‬ ‫استاندارد‬ ‫الکترود‬‫با‬ ‫اسیدی‬ ‫محلول‬pH 
‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫(محلولی‬[H (aq)] mol.L  11‫فشار‬ ‫با‬ ‫هیدروژن‬ ‫گاز‬ ‫و‬ )‫دارد‬ ‫قرار‬atm1‫عبور‬ ‫آن‬ ‫روی‬ ‫از‬
‫می‬ ‫داده‬.‫شود‬H (aq) e H (g) E / V  2 2 0 002
: ‫نکته‬‫استا‬ ‫پتانسیل‬‫می‬ ‫گرفته‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫صفر‬ ‫دمایی‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫هیدروژن‬ ‫ندارد‬.‫شود‬
: ‫نکته‬‫اندازه‬ ‫پتانسیل‬ ‫اختالف‬ ،‫عنصر‬ ‫هر‬ ‫استاندارد‬ ‫سلول‬ ‫نیم‬ ‫و‬ ‫هیدروزن‬ ‫استاندارد‬ ‫الکترود‬ ‫یک‬ ‫شامل‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫یک‬ ‫در‬‫پتانسیل‬ ،‫شده‬ ‫گیری‬
.‫است‬ ‫عنصر‬ ‫آن‬ ‫برای‬ ‫کاهشی‬ ‫استاندارد‬nM (aq) ne M(s) 
)‫هیدروژن‬ ‫از‬ ‫(باالتر‬ ‫روی‬ ‫استاندارد‬ ‫پتانسیل‬
‫را‬ ‫روی‬ ‫استاندارد‬ ‫سلول‬ ‫نیم‬ ‫یک‬ ‫و‬ ‫هیدروژن‬ ‫استاندارد‬ ‫الکترود‬ ‫یک‬ ‫شامل‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫یک‬
‫می‬ ‫تشکیل‬‫اختالف‬ .‫دهیم‬‫اندازه‬ ‫پتانسیل‬‫کاهشی‬ ‫واکنش‬ ‫نیم‬ ‫برای‬ ‫استاندارد‬ ‫الکترودی‬ ‫پتانسیل‬ ،‫شده‬ ‫گیری‬
Zn (aq) e Zn(s) 2 2‫است‬ ‫صفر‬ ‫همواره‬ ‫هیدروژن‬ ‫استاندارد‬ ‫الکترودی‬ ‫پتانسیل‬ ‫زیرا‬ .‫است‬.
10WWW2.Alavi.ir/esb

12. : ‫نکته‬( ‫منفی‬ ‫آن‬ ‫الکترودی‬ ‫پتانسیل‬ ‫دارد‬ ‫قرار‬ ‫هیدروژن‬ ‫از‬ ‫باالتر‬ ‫که‬ ‫عنصری‬ ‫هر‬-‫هیدروژن‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫بوده‬ )‫دهنده‬ ‫الکترون‬‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫آند‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫تر‬
‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫را‬.‫دهد‬
‫(پایین‬ ‫مس‬ ‫استاندارد‬ ‫پتانسیل‬)‫هیدروژن‬ ‫از‬ ‫تر‬
‫را‬ ‫مس‬ ‫استاندارد‬ ‫سلول‬ ‫نیم‬ ‫یک‬ ‫و‬ ‫هیدروژن‬ ‫استاندارد‬ ‫الکترود‬ ‫یک‬ ‫شامل‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫یک‬
‫می‬ ‫تشکیل‬‫اندازه‬ ‫پتانسیل‬ ‫اختالف‬ .‫دهیم‬‫واکنش‬ ‫نیم‬ ‫برای‬ ‫استاندارد‬ ‫الکترودی‬ ‫پتانسیل‬ ،‫شده‬ ‫گیری‬
‫کاهشی‬Cu (aq) e Cu(s) 2 2‫صفر‬ ‫همواره‬ ‫هیدروژن‬ ‫استاندارد‬ ‫الکترودی‬ ‫پتانسیل‬ ‫زیرا‬ .‫است‬
.‫است‬
: ‫نکته‬‫پایین‬ ‫که‬ ‫عنصری‬ ‫هر‬‫گیرن‬ ‫الکترون‬ ‫هیدروژن‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫بوده‬ )+( ‫مثبت‬ ‫آن‬ ‫الکترودی‬ ‫پتانسیل‬ ‫دارد‬ ‫قرار‬ ‫هیدروژن‬ ‫از‬ ‫تر‬‫ده‬‫سلول‬ ‫کاتد‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫تر‬
‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫را‬ ‫الکتروشیمیایی‬.‫دهد‬
: ‫نکته‬‫می‬ ‫گزارش‬ ‫استاندارد‬ ‫کاهشی‬ ‫پتانسیل‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫همواره‬ ‫استاندارد‬ ‫الکترودی‬ ‫پتانسیل‬ ‫قرارداد‬ ‫طبق‬: ‫شود‬
Cu (aq) e Cu(s) 2 2‫یافته‬ ‫کاهش‬ ‫گونه‬ne‫یا‬ ‫اکسایش‬ ‫گونه‬‫فته‬
: ‫نکته‬( ‫منفی‬ ‫هیدروژن‬ ‫باالی‬ ‫عناصر‬ ‫برای‬ ‫استاندرد‬ ‫کاهشی‬ ‫پتانسیل‬-.‫است‬ )+( ‫مثبت‬ ‫عددی‬ ‫هیدروژن‬ ‫پایین‬ ‫عناصر‬ ‫برای‬ ‫و‬ )
: ‫نکته‬‫منفی‬ ‫کاهشی‬ ‫پتانسیل‬ ،‫گونه‬ ‫یک‬ ‫چه‬ ‫هر‬.‫است‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫آند‬ ‫و‬ ‫دارد‬ ‫شدن‬ ‫اکسید‬ ‫برای‬ ‫بیشتری‬ ‫توانایی‬ )‫باشد‬ ‫(باالتر‬ ‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫تری‬
: ‫نکته‬‫مثبت‬ ‫کاهشی‬ ‫پتانسیل‬ ،‫گونه‬ ‫یک‬ ‫چه‬ ‫هر‬‫(پایین‬ ‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫تری‬.‫است‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫کاتد‬ ‫و‬ ‫دارد‬ ‫احیاشدن‬ ‫برای‬ ‫بیشتری‬ ‫توانایی‬ )‫باشد‬ ‫تر‬
: ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سری‬‫رتبه‬‫می‬ ‫فراهم‬ ‫را‬ ‫سودمندی‬ ‫مجموعه‬ ،‫استاندارد‬ ‫کاهشی‬ ‫پتانسیل‬ ‫افزایش‬ ‫ترتیب‬ ‫به‬ ‫فلزها‬ ‫بندی‬‫الکتروشیمیای‬ ‫سری‬ ‫که‬ ‫کند‬‫نامیده‬ ‫ی‬
‫می‬.‫شود‬
( ‫سلول‬ ‫الکتروموتوری‬ ‫نیروی‬emf)
‫می‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫یک‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ولتاژی‬ ‫بیشترین‬ ،‫سلول‬ ‫الکتروموتوری‬ ‫نیروی‬: ‫کند‬ ‫تولید‬ ‫تواند‬E E Ecell c a 
: ‫توجه‬‫افز‬ ‫همواره‬ ،‫کاتد‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫الکترود‬ ‫جرم‬ ‫و‬ )‫(الغر‬ ‫کاهش‬ ‫همواره‬ ،‫آند‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫الکترود‬ ‫جرم‬‫می‬ )‫(چاق‬ ‫ایش‬.‫شود‬
‫انجام‬ ‫شرط‬‫واکنش‬ ‫بودن‬ ‫پذیر‬
‫اگر‬Ecell .‫است‬ ‫پذیر‬ ‫انجام‬ ‫عکس‬ ‫جهت‬ ‫در‬ ‫صورت‬ ‫این‬ ‫غیر‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫پذیر‬ ‫انجام‬ ‫شده‬ ‫یاد‬ ‫جهت‬ ‫در‬ ‫واکنش‬ ،‫باشد‬
: ‫مثال‬‫می‬ ‫منیزیم‬ ‫فلز‬ ‫آیا‬‫یون‬ ‫دارای‬ ‫آبی‬ ‫محلول‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫آهن‬ ‫تواند‬( ‫آهن‬ ‫های‬II‫کند؟‬ ‫خارج‬ )Mg / Mg : E / V  2 2 38
‫منفی‬ ‫منیزیم‬ ‫استاندارد‬ ‫پتانسیل‬ ‫چون‬ : ‫حل‬‫مثبت‬ ‫آهن‬ ‫استاندارد‬ ‫پتانسیل‬ ‫و‬ ‫آند‬ ‫پس‬ ‫است‬ ‫تر‬.‫است‬ ‫کاتد‬ ‫و‬ ‫تر‬Fe / Fe: E / V  2 0 44
: ‫آند‬ ‫در‬ ‫اکسایش‬Mg(s) Mg e E / V   2 2 2 38
: ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫کاهش‬Fe(s) e Fe E / V   22 0 44
‫کل‬ ‫واکنش‬: ‫ی‬Mg(s) Fe (aq) Mg (aq) Fe(s) E E E / ( / ) / Vcell c a
           2 2 0 44 2 38 1 94
‫آن‬ ‫از‬.‫است‬ ‫پذیر‬ ‫انجام‬ ‫واکنش‬ ‫بنابراین‬ ،‫است‬ ‫مثبت‬ ‫مذکور‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫پتانسیل‬ ‫که‬ ‫جا‬
‫دوم‬ ‫جبرانی‬44-47:‫محاسبه‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫زیر‬ ‫واکنش‬ ‫نبودن‬ ‫یا‬ ‫بودن‬ ‫پذیر‬ ‫انجام‬Ecell‫کنی‬ ‫بینی‬ ‫پیش‬ ‫دلیل‬ ‫نوشتن‬ ‫و‬.‫د‬
Mn (aq) e Mn(s) E / V
Mn(s) Sn (aq) Mn (aq) Sn (aq)
Sn (aq) e Sn (s) E / V
        
    
2 2 1 184 2 2
4 22 0 15
‫منفی‬ ‫منگنز‬ ‫پتانسیل‬ : ‫حل‬‫مثبت‬ ‫قلع‬ ‫پتانسیل‬ ‫و‬ ‫آند‬ ‫پس‬ ‫است‬ ‫تر‬‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫را‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫کاتد‬ ‫پس‬ ‫است‬ ‫تر‬: ‫دهد‬
SHE‫کاتد‬Zn‫آند‬
H
-
+
11WWW2.Alavi.ir/esb

13. : ‫آند‬ ‫در‬ ‫اکسایش‬Mn(s) Mn (aq) e 2 2
: ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫کاهش‬Sn (aq) e Sn (s) 4 22
.‫است‬ ‫پذیر‬ ‫انجام‬ ‫واکنش‬ ‫پس‬E E E / ( / ) / V Ecell c a cell         0 15 1 18 1 33
‫دوم‬ ‫جبرانی‬54-84:‫محاسبه‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫زیر‬ ‫واکنش‬ ‫نبودن‬ ‫یا‬ ‫بودن‬ ‫پذیر‬ ‫انجام‬Ecell‫دل‬ ‫نوشتن‬ ‫و‬.‫کنید‬ ‫بینی‬ ‫پیش‬ ‫یل‬
Fe (aq) e Fe(s) E / V
Fe(s) Sn (aq) Fe (aq) Sn (aq)
Sn (aq) e Sn (s) E / V
        
    
2 2 0 414 2 2
4 22 0 15
‫منفی‬ ‫آهن‬ ‫پتانسیل‬ : ‫حل‬‫مثبت‬ ‫قلع‬ ‫پتانسیل‬ ‫و‬ ‫آند‬ ‫پس‬ ‫است‬ ‫تر‬‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫را‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫کاتد‬ ‫پس‬ ‫است‬ ‫تر‬: ‫دهد‬
: ‫آند‬ ‫در‬ ‫اکسایش‬Fe(s) Fe (aq) e 2 2
: ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫کاهش‬Sn (aq) e Sn (s) 4 22
.‫است‬ ‫پذیر‬ ‫انجام‬ ‫واکنش‬ ‫پس‬E E E / ( / ) / V Ecell c a cell         0 15 0 41 0 56
‫نیمسال‬‫دوم‬54-84:‫محاسبه‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫زیر‬ ‫واکنش‬ ‫نبودن‬ ‫یا‬ ‫بودن‬ ‫پذیر‬ ‫انجام‬Ecell.‫کنید‬ ‫بینی‬ ‫پیش‬ ‫دلیل‬ ‫نوشتن‬ ‫و‬
Fe (aq) e Fe (aq) E / V
Fe (aq) Cd(s) Fe (aq) Cd (aq)
Cd (aq) e Cd(s) E / V
         
   
3 2 0 773 2 2
2 2 0 4
‫منفی‬ ‫کادمیم‬ ‫پتانسیل‬ : ‫حل‬‫مثبت‬ ‫آهن‬ ‫پتانسیل‬ ‫و‬ ‫آند‬ ‫پس‬ ‫است‬ ‫تر‬‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫را‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫سلول‬ ‫کاتد‬ ‫پس‬ ‫است‬ ‫تر‬: ‫دهد‬
: ‫آند‬ ‫در‬ ‫اکسایش‬Cd(s) Cd (aq) e 2 2
: ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫کاهش‬Fe (aq) e Fe (aq) 3 22 2 2
.‫است‬ ‫پذیر‬ ‫انجام‬ ‫واکنش‬ ‫پس‬E E E / ( / ) / V Ecell c a cell         0 77 0 4 1 17
‫اکسایش‬ ‫واکنش‬ ‫موازنه‬-‫کاهش‬
‫تبد‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫اکسایش‬ ‫واکنش‬ ‫نیم‬ ‫دو‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫واکنش‬ ‫هر‬‫می‬ ‫موازنه‬ ‫جداگانه‬ ‫را‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫یل‬‫الکترون‬ ‫تعداد‬ ‫برابری‬ ‫برای‬ ‫سپس‬ .‫کنیم‬‫نیم‬ ‫دو‬ ‫در‬ ‫ها‬
‫می‬ ‫ضرب‬ ‫مناسب‬ ‫اعداد‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫دو‬ ‫هر‬ ‫یا‬ ‫یکی‬ ،‫واکنش‬.‫کنیم‬
: ‫مثال‬‫واکنش‬Ag (aq) Cu(s) Ag(s) Cu (aq)    2.‫کنید‬ ‫موازنه‬ ‫را‬
: ‫حل‬
Ag (aq) e Ag(s) Ag (aq) e Ag(s)
Cu(s) Cu (aq) e Cu(s) Cu (aq) e
       
 
      
2 2 2 2
2 22 2
Ag (aq) Cu(s) Ag(s) Cu (aq)    22 2
: ‫مثال‬‫واکنش‬‫اکسایش‬ ‫های‬–.‫کنید‬ ‫موازنه‬ ‫را‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫کاهش‬
Fe (aq) Sn (aq) Fe (aq) Sn (aq) , Cr(s) Fe (aq) Cr (aq) Fe (aq)           3 2 2 4 3 3 2
: ‫حل‬
Fe (aq) e Fe (aq) Fe (aq) e Fe (aq)
Fe (aq) Sn (aq) Fe (aq) Sn (aq)
Sn (aq) Sn (aq) e Sn (aq) Sn (aq) e
                  
        
3 2 3 22 2 2 2 3 2 2 42 2
2 4 2 42 2
Fe (aq) e Fe (aq) Fe (aq) e Fe (aq)
Fe (aq) Cr(s) Fe (aq) Cr (aq)
Cr(s) Cr (aq) e Cr(s) Cr (aq) e
                 
      
3 2 3 23 3 3 3 3 2 33 3
3 33 3
: ‫نکته‬‫می‬ ‫کاهش‬ ‫سلول‬ ‫ولتاژ‬ ،‫سلول‬ ‫کردن‬ ‫کار‬ ‫و‬ ‫زمان‬ ‫گذشت‬ ‫با‬.‫یابد‬
12WWW2.Alavi.ir/esb

14. ‫نکته‬:‫کاتیون‬ ‫غلظت‬ ‫به‬ ‫سلول‬ ‫پتانسیل‬‫کاتیون‬ ‫غلظت‬ ‫هرگاه‬ .‫است‬ ‫وابسته‬ ‫ها‬‫پتانسیل‬ ،‫دهیم‬ ‫کاهش‬ ‫آندی‬ ‫محفظه‬ ‫در‬ ‫یا‬ ‫افزایش‬ ‫کاتدی‬ ‫محفظه‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫ها‬
‫می‬ ‫افزایش‬ ‫سلول‬.‫یابد‬
: ‫نکته‬‫روی‬ ‫سلول‬ ‫در‬–‫غلظت‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫مس‬Cu (aq)2‫غلظت‬ ‫کاهش‬ ‫یا‬Zn (aq)2‫ت‬‫جابه‬ ‫رفت‬ ‫جهت‬ ‫در‬ ‫عادل‬‫افزایش‬ ‫سلول‬ ‫پتانسیل‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫جا‬
‫می‬.‫یابد‬Zn(s) Cu (aq) Zn (aq) Cu(s)    2 2
‫سلول‬ ‫انواع‬‫الکتروشیمیایی‬ ‫های‬
‫سلول‬‫الکتروشیمیای‬ ‫های‬‫می‬ ‫بندی‬ ‫طبقه‬ ‫دسته‬ ‫دو‬ ‫به‬ ‫ی‬: ‫شوند‬
1.‫گالوانی‬ ‫سلول‬
2.‫الکترولیتی‬ ‫سلول‬
‫گالوانی‬ ‫سلول‬
‫سلول‬‫ویژگی‬ ‫دارای‬ ‫گالوانی‬ ‫های‬: ‫هستند‬ ‫زیر‬ ‫های‬
1.‫می‬ ‫نیز‬ ‫ولتایی‬ ‫سلول‬ ،‫گالوانی‬ ‫سلول‬ ‫به‬.‫گویند‬
2.‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫الکتریکی‬ ‫انرژی‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫شیمیایی‬ ‫انرژی‬.‫کنند‬
3.‫خودبه‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫الکترودی‬ ‫واکنش‬ ‫نیم‬ ‫دو‬ ‫هر‬‫خود‬‫می‬ ‫انجام‬( .‫شوند‬Ecell )
4.‫می‬ ‫انجام‬ ‫متخلخل‬ ‫غشاء‬ ‫یا‬ ‫نمکی‬ ‫پل‬ ‫توسط‬ ‫سلول‬ ‫نیم‬ ‫دو‬ ‫بین‬ ‫ارتباط‬.‫شود‬
5.‫می‬ ‫روشن‬ ‫المپ‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫کاتد‬ ‫به‬ ‫آند‬ ‫از‬ ‫خارجی‬ ‫مدار‬ ‫در‬ ‫الکترون‬ ‫جریان‬.‫شود‬
: ‫نکته‬‫سلول‬‫سلول‬ ،‫نوع‬ ‫دو‬ ‫به‬ ‫خود‬ ‫گالوانی‬ ‫های‬‫سلول‬ ‫و‬ ‫اول‬ ‫نوع‬ ‫های‬‫طبقه‬ ‫دوم‬ ‫نوع‬ ‫های‬‫می‬ ‫بندی‬.‫شوند‬
‫الکترولیتی‬ ‫سلول‬
‫سلول‬‫ویژگی‬ ‫دارای‬ ‫الکترولیتی‬ ‫های‬: ‫هستند‬ ‫زیر‬ ‫های‬
1.‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫شیمیایی‬ ‫انرژی‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫الکتریکی‬ ‫انرژی‬.‫کنند‬
2.‫خودبه‬ ‫واکنش‬‫شیمیایی‬ ‫تغییر‬ ‫ایجاد‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫واکنش‬ ‫دو‬ ‫هر‬ ‫خارجی‬ ‫ولتاژ‬ ‫اعمال‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫نیست‬ ‫خود‬
‫می‬ ‫پیش‬ ‫دلخواه‬.‫است‬ ‫گرماگیر‬ ‫فرایند‬ ‫و‬ ‫روند‬
3.‫واکنش‬‫می‬ ‫انجام‬ ‫ظرف‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫اکسایش‬ ‫های‬.‫شوند‬
: ‫نکته‬‫روی‬ ‫الکترولیتی‬ ‫سلول‬ ‫در‬–‫می‬ ‫مس‬ ‫تیغه‬ ‫سطح‬ ‫بر‬ ‫روی‬ ‫فلز‬ ‫از‬ ‫نازکی‬ ‫الیه‬ ،‫فرایند‬ ‫ادامه‬ ‫با‬ ‫مس‬.‫نشیند‬
‫گالوانی‬ ‫سلول‬ ‫انواع‬
‫آن‬ ‫از‬‫سلول‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫جایی‬‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫الکتریکی‬ ‫انرژی‬ ‫به‬ ‫شیمیایی‬ ‫انرژی‬ ‫گالوانی‬ ‫های‬‫این‬ ‫از‬ ،‫شود‬‫سلول‬‫انرژی‬ ‫منبع‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫ها‬
‫می‬ ‫یاد‬ ‫الکتروشیمیایی‬‫سلول‬ .‫شود‬‫می‬ ‫تقسیم‬ ‫دسته‬ ‫دو‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫گالوانی‬ ‫های‬: ‫کنند‬
1.‫اول‬ ‫نوع‬ ‫سلول‬
‫باتری‬‫ها‬)‫لکالنشه‬ ،‫(قلیایی‬ ‫خشک‬ ‫ی‬‫سلول‬ ‫و‬‫سلول‬ ‫جمله‬ ‫از‬ ‫سوختی‬ ‫های‬.‫هستند‬ ‫اول‬ ‫نوع‬ ‫گالوانی‬ ‫های‬
‫واکنش‬ ‫شدن‬ ‫تمام‬ ‫با‬‫دهنده‬‫آن‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫های‬‫فع‬ ‫غیر‬ ‫ها‬‫می‬ ‫ال‬.‫شوند‬
‫آن‬ ‫دوباره‬ ‫پرکردن‬ ‫یا‬ ‫شارژ‬ ‫امکان‬.‫ندارد‬ ‫وجود‬ ‫ها‬
‫سلول‬ ‫این‬ ‫الکتروموتوری‬ ‫نیروی‬(‫است‬ ‫مثبت‬ ‫ها‬Ecell .)
(+) (-)
13WWW2.Alavi.ir/esb

15. 2.‫دوم‬ ‫نوع‬ ‫سلول‬
‫سلول‬ ‫شامل‬‫انباره‬ ‫های‬‫باتری‬ ‫و‬ )‫خودرو‬ ‫(باتری‬ ‫ای‬‫(نیکل‬ ‫شارژ‬ ‫قابل‬ ‫های‬-.‫هستند‬ )... ‫و‬ ‫همراه‬ ‫تلفن‬ ‫باتری‬ ،‫کادمیم‬
‫سلول‬ ‫این‬‫می‬ ‫عمل‬ ‫گالوانی‬ ‫سلول‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫هم‬ ‫ها‬‫می‬ ‫عمل‬ ‫الکترولیتی‬ ‫سلول‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫هم‬ ‫و‬ ‫کنند‬.‫کنند‬
.‫هستند‬ ‫گالوانی‬ ‫سلول‬ ،‫برق‬ ‫تولید‬ ‫هنگام‬
.‫هستند‬ ‫الکترولیتی‬ ‫سلول‬ ،‫شدن‬ ‫شارژ‬ ‫هنگام‬
‫سوختی‬ ‫سلول‬
‫سلول‬‫سلول‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫هستند‬ ‫اول‬ ‫نوع‬ ‫گالوانی‬ ‫سلول‬ ،‫سوختی‬ ‫های‬‫به‬ ‫شکل‬ ‫گازی‬ ‫سوخت‬ ‫یک‬ ‫ها‬
‫آرامی‬‫می‬ ‫اکسید‬‫سلول‬ ‫این‬ .‫شود‬‫زمانی‬ ‫تا‬ ‫ها‬‫تولید‬ ‫برق‬ ،‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫ادامه‬ ‫گازی‬ ‫سوخت‬ ‫ورود‬ ‫که‬
‫می‬.‫کنند‬
‫می‬ ‫کار‬ ‫اکسیژن‬ ‫گاز‬ ‫و‬ ‫هیدروژن‬ ‫گاز‬ ‫میان‬ ‫واکنش‬ ‫مبنای‬ ‫بر‬ ‫سلول‬ ‫این‬.‫کند‬
‫الکترولیت‬ ‫محلول‬ ‫و‬ ‫متخلخل‬ ‫گرافیت‬ ‫از‬ ‫الکترودها‬ ‫جنس‬KOH.‫است‬
: ‫نکته‬‫سل‬ ‫امروزه‬‫ول‬‫تازه‬ ‫سوختی‬ ‫های‬‫یافته‬ ‫راه‬ ‫بازار‬ ‫به‬ ‫ای‬‫آتش‬ ‫و‬ ‫خطرناک‬ ‫گاز‬ ‫جای‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫اند‬،‫متان‬ ‫مانند‬ ‫خطرتری‬ ‫کم‬ ‫و‬ ‫ارزان‬ ‫سوخت‬ ‫از‬ ،‫هیدروژن‬ ‫گیر‬
‫هیدروکربن‬ ‫برخی‬ ‫یا‬ ‫شهری‬ ‫گاز‬‫می‬ ‫بهره‬ ‫دیگر‬ ‫های‬.‫برند‬
: ‫نکته‬‫به‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫اکسید‬ ‫دی‬ ‫کربن‬ ‫گاز‬ ‫تولید‬ ،‫سوختی‬ ‫سلول‬ ‫در‬ ‫متان‬ ‫گاز‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫معایب‬ ‫از‬‫گلخانه‬ ‫اثر‬ ‫علت‬‫زیان‬ ‫زیست‬ ‫محیط‬ ‫برای‬ ‫ای‬.‫است‬ ‫آور‬
‫سوختی‬ ‫سلول‬ ‫کاربرد‬
‫فضاپیماها‬ ‫آشامیدنی‬ ‫آب‬ ‫و‬ ‫برق‬ ‫تأمین‬
‫بیمارستان‬ ‫برق‬ ‫تأمین‬‫ها‬
‫سنگین‬ ‫و‬ ‫سبک‬ ‫نقلیه‬ ‫وسایل‬ ‫محرکه‬ ‫نیروی‬ ‫تأمین‬
‫واکنش‬‫سوختی‬ ‫سلول‬ ‫های‬
‫می‬ ‫انجام‬ ‫زیر‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫کاتدی‬ ‫و‬ ‫آندی‬ ‫واکنش‬ ‫نیم‬ ‫سوختی‬ ‫سلول‬ ‫در‬: ‫شوند‬
‫اکس‬: ‫آند‬ ‫در‬ ‫ایش‬H (g) OH (aq) H O(l) e
  2 22 4 4 4
: ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫کاهش‬O (g) H O(l) e OH (aq)
  2 22 4 4
: ‫سوختی‬ ‫سلول‬ ‫کلی‬ ‫واکنش‬H (g) O (g) H O(l) 2 2 22 2
: ‫سوختی‬ ‫سلول‬ ‫الکتروموتوری‬ ‫نیروی‬cell c aE E E / ( / ) / V      0 4 0 83 1 23
‫آهن‬ ‫خــوردگی‬
‫واکنش‬ ‫بسیار‬ ‫عنصر‬ ‫اکسیژن‬‫می‬ ‫که‬ ‫طوری‬ ‫به‬ ،‫است‬ ‫پذیری‬‫به‬ ‫فلز‬ ‫هر‬ ‫تواند‬‫خودبه‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫پاالدیم‬ ‫و‬ ‫پالتین‬ ،‫طال‬ ‫جز‬‫اکس‬ ‫خودی‬‫واکنش‬ .‫کند‬ ‫ید‬‫پذیری‬
‫می‬ ‫فلزها‬ ‫این‬ ‫فروریختن‬ ‫و‬ ‫شدن‬ ‫ُرد‬‫خ‬ ،‫شدن‬ ‫ُرد‬‫ت‬ ‫سبب‬ ،‫زدن‬ ‫زنگ‬ ‫برای‬ ‫آهن‬ ‫مانند‬ ‫فلزها‬ ‫برخی‬ ‫طبیعی‬ ‫تمایل‬ ‫و‬ ‫اکسیژن‬ ‫اندازه‬ ‫از‬ ‫بیش‬.‫شود‬
‫خ‬‫ـ‬: ‫وردگی‬‫می‬ ‫گفته‬ ‫خوردگی‬ ،‫اکسایش‬ ‫اثر‬ ‫بر‬ ‫فلزها‬ ‫فروریختن‬ ‫و‬ ‫شدن‬ ‫ُرد‬‫خ‬ ‫و‬ ‫ُرد‬‫ت‬ ‫به‬.‫شود‬
: ‫نکته‬‫ب‬ ‫مجاورت‬ ‫اثر‬ ‫بر‬ ‫فلزها‬ ‫برخی‬‫می‬ ‫خوردگی‬ ‫دچار‬ ‫نیز‬ ‫اسیدی‬ ‫محلول‬ ‫یک‬ ‫یا‬ ‫آب‬ ‫ا‬.‫شوند‬
(-) (+)
14WWW2.Alavi.ir/esb

16. : ‫آهن‬ ‫خـوردگی‬ ‫فرآیند‬‫هنگامی‬‫می‬ ‫قرار‬ ‫آب‬ ‫قطره‬ ‫یک‬ ‫با‬ ‫تماس‬ ‫در‬ ‫آهن‬ ‫قطعه‬ ‫یک‬ ‫که‬‫اکسایش‬ ‫واکنش‬ ‫یک‬ ،‫گیرد‬–‫می‬ ‫روی‬ ‫آن‬ ‫سطح‬ ‫در‬ ‫کاهش‬-
: ‫دهد‬
: ‫آند‬ ‫در‬ ‫اکسایش‬Fe(s) Fe (aq) e
 2
2 2 4
:‫کاتد‬ ‫در‬ ‫کاهش‬O (g) H O(l) e OH (aq)
  2 22 4 4
: ‫است‬ ‫زیر‬ ‫شرح‬ ‫به‬ ‫آهن‬ ‫خوردگی‬ ‫کلی‬ ‫واکنش‬
Fe(s) H O(l) O (g) Fe (aq) OH (aq) 
   2
2 22 2 2 4
: ‫نکته‬‫الکترون‬‫می‬ ‫جریان‬ ‫کاتدی‬ ‫پایگاه‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫آندی‬ ‫پایگاه‬ ‫و‬ ‫فلز‬ ‫میان‬ ‫از‬ ‫ها‬‫حالی‬ ‫در‬ .)‫الکترونی‬ ‫رسانای‬ ‫یابند(مداردرونی‬‫یون‬ ‫که‬‫(مدار‬ ‫آب‬ ‫قطره‬ ‫در‬ ‫ها‬
‫جریا‬ )‫یونی‬ ‫رسانای‬ ‫بیرونی‬‫می‬ ‫کامل‬ ‫را‬ ‫مدار‬ ‫یافته‬ ‫ن‬.‫کنند‬
: ‫نکته‬‫نمی‬ ‫روی‬ ‫زدن‬ ‫زنگ‬ ‫و‬ ‫نبوده‬ ‫کامل‬ ‫شده‬ ‫یاد‬ ‫مدار‬ ‫آب‬ ‫بدون‬.‫دهد‬
: ‫نکته‬‫یون‬( ‫آهن‬ ‫های‬II‫صورت‬ ‫به‬ ‫آب‬ ‫از‬ ‫عبور‬ ‫هنگام‬ )Fe(OH)2‫می‬ ‫رسوب‬‫می‬ ‫اکسید‬ ‫نیز‬ ‫رسوب‬ ‫این‬ ‫ادامه‬ ‫در‬ .‫کنند‬( ‫آهن‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫شود‬III‫آب‬ ‫اکسید‬ )-
‫آ‬ ‫زنگ‬ ‫یا‬ ‫پوشیده‬‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫هن‬.‫شود‬
Fe (aq) OH (aq) Fe(OH) (s) 
 2
22
Fe(OH) (s) H O(l) O (g) Fe(OH) (s) or [ Fe O . H O ]  2 2 2 3 2 3 24 2 4 2 3
‫راه‬‫خ‬ ‫از‬ ‫جلوگیری‬ ‫های‬‫ـ‬‫آهن‬ ‫وردگی‬
‫یون‬ ‫و‬ ‫آب‬ ،‫اکسیژن‬ ‫برابر‬ ‫در‬ ‫محافظ‬ ‫پوشش‬ ‫یک‬ ‫ایجاد‬ ‫و‬ ‫آهن‬ ‫از‬ ‫محافظت‬ ‫برای‬‫راه‬ ،‫ها‬: ‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫گوناگونی‬ ‫های‬
1.‫پنجره‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫کردن‬ ‫رنگ‬‫خودروها‬ ‫بدنه‬ ‫و‬ ‫آهنی‬ ‫های‬
2.‫ک‬ ‫قیراندود‬‫لوله‬ ‫سطح‬ ‫ردن‬‫نفتی‬ ‫های‬
3.‫(مهم‬ ‫کاتدی‬ ‫حفاظت‬)‫فلزها‬ ‫محافظت‬ ‫روش‬ ‫کاربردترین‬ ‫پر‬ ‫و‬ ‫ترین‬
‫کاتدی‬ ‫حفاظت‬
‫آن‬ ‫بین‬ ،‫گیرند‬ ‫قرار‬ ‫رطوبت‬ ‫و‬ ‫هوا‬ ‫مجاورت‬ ‫در‬ ،‫هستند‬ ‫تماس‬ ‫در‬ ‫یکدیگر‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫فلز‬ ‫دو‬ ‫اگر‬‫به‬ ‫گالوانی‬ ‫سلول‬ ‫نوعی‬ ‫دو‬‫می‬ ‫وجود‬: ‫سلول‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫آید‬
‫که‬ ‫فلزی‬E‫(منفی‬ ‫کوچکتری‬‫می‬ ‫ایفا‬ ‫را‬ ‫آند‬ ‫نقش‬ ،‫دارد‬ )‫تر‬‫می‬ ‫خوردگی‬ ‫دچار‬ ‫یافتن‬ ‫اکسایش‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫کند‬.‫شود‬
‫که‬ ‫فلزی‬E‫(مثبت‬ ‫بزرگتری‬‫می‬ ‫ایفا‬ ‫را‬ ‫کاتد‬ ‫نقش‬ ،‫دارد‬ )‫تر‬‫می‬ ‫محافظت‬ ‫خوردگی‬ ‫از‬ ‫یافتن‬ ‫کاهش‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫کند‬.‫شود‬‫حفاظت‬ ‫را‬ ‫فرایند‬ ‫این‬
‫می‬ ‫کاتدی‬.‫گویند‬
: ‫نکته‬‫برای‬‫فعال‬ ‫فلز‬ ‫یک‬ ‫کمک‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫آن‬ ،‫آهن‬ ‫کاتدی‬ ‫محافظت‬‫می‬ ‫مجاور‬ ‫روی‬ ‫یا‬ ‫منیزیم‬ ‫مانند‬ ‫تر‬‫کرده‬ ‫ایفا‬ ‫را‬ ‫آند‬ ‫نقش‬ ‫روی‬ ‫یا‬ ‫منیزیم‬ ‫سلول‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫کنند‬
‫می‬ ‫آهن‬ ‫کاتدی‬ ‫حفاظت‬ ‫موجب‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫خورده‬ ‫اکسایش‬ ‫با‬ ‫و‬.‫گردد‬
‫گالوانیزه‬ ‫یا‬ ‫سفید‬ ‫آهن‬
‫که‬ ‫آهنی‬ ‫به‬‫آن‬ ‫سطح‬‫روی‬ ‫فلز‬ ‫از‬ ‫نازکی‬ ‫الیه‬ ‫با‬‫پوشیده‬‫می‬ ‫گالوانیزه‬ ‫یا‬ ‫سفید‬ ‫آهن‬ ،‫است‬ ‫شده‬.‫گویند‬
‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫گالوانی‬ ‫سلول‬ ‫یک‬ ‫خراش‬ ‫محل‬ ‫در‬ ،‫شود‬ ‫ایجاد‬ ‫سفید‬ ‫آهن‬ ‫سطح‬ ‫در‬ ‫خراش‬ ‫گاه‬ ‫هر‬‫این‬ ‫در‬ .‫شود‬
‫سلول‬Zn‫می‬ ‫خورده‬ ،‫یافته‬ ‫اکسایش‬ ‫آند‬ ‫عنوان‬ ‫به‬.‫شود‬
15WWW2.Alavi.ir/esb

17. : ‫آند‬ ‫در‬ ‫اکسایش‬Zn(s) Zn (aq) e
 2
2
‫الکترون‬‫می‬ ‫داده‬ ‫اکسیژن‬ ‫به‬ ‫رطوبت‬ ‫حضور‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫آهن‬ ‫فلز‬ ‫سطح‬ ‫در‬ ‫روی‬ ‫فلز‬ ‫اکسایش‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫های‬.‫شود‬
: ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫کاهش‬O (g) H O(l) e OH (aq)
  2 22 4 4
،‫کرده‬ ‫عمل‬ ‫کاتد‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫آهن‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬‫می‬ ‫محافظت‬.‫شود‬
cellZn(s) H O(l) O (g) Zn (aq) OH (aq) E / ( / ) / V 
        2
2 22 2 2 4 0 4 0 76 1 16
‫حـلبـی‬
‫می‬ ‫حلبی‬ ،‫است‬ ‫شده‬ ‫پوشیده‬ ‫قلع‬ ‫فلز‬ ‫از‬ ‫نازکی‬ ‫الیه‬ ‫با‬ ‫آن‬ ‫سطح‬ ‫که‬ ‫آهنی‬ ‫به‬‫برای‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫که‬ .‫گویند‬
‫قوطی‬ ‫ساختن‬‫می‬ ‫استفاده‬ ‫نباتی‬ ‫روغن‬ ‫و‬ ‫کنسرو‬ ‫های‬‫ایجاد‬ ‫خراش‬ ‫حلبی‬ ‫سطح‬ ‫در‬ ‫گاه‬ ‫هر‬ .‫کنند‬
‫م‬ ‫در‬ ‫گالوانی‬ ‫سلول‬ ‫یک‬ ‫خراش‬ ‫محل‬ ‫در‬ ،‫شود‬‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫گالوانی‬ ‫سلول‬ ‫یک‬ ‫خراش‬ ‫حل‬.‫شود‬
‫سلول‬ ‫این‬ ‫در‬Fe‫می‬ ‫خورده‬ ،‫یافته‬ ‫اکسایش‬ ‫آند‬ ‫عنوان‬ ‫به‬.‫شود‬
: ‫آند‬ ‫در‬ ‫اکسایش‬Fe(s) Fe (aq) e
 2
2
‫الکترون‬‫فلز‬ ‫اکسایش‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫های‬‫آهن‬‫فلز‬ ‫سطح‬ ‫در‬‫قلع‬‫می‬ ‫داده‬ ‫اکسیژن‬ ‫به‬ ‫رطوبت‬ ‫حضور‬ ‫در‬ ‫و‬.‫شود‬
: ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫کاهش‬O (g) H O(l) e OH (aq)
  2 22 4 4
‫نتیجه‬ ‫در‬‫قلع‬‫می‬ ‫محافظت‬ ،‫کرده‬ ‫عمل‬ ‫کاتد‬ ‫عنوان‬ ‫به‬.‫شود‬
cellFe(s) H O(l) O (g) Fe (aq) OH (aq) E / ( / ) / V 
        2
2 22 2 2 4 0 4 0 44 0 84
: ‫نکته‬‫میوه‬ ‫اسید‬‫نمی‬ ‫اثر‬ ‫قلع‬ ‫بر‬ ‫غذایی‬ ‫مواد‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫اسید‬ ‫و‬ ‫ها‬‫کن‬‫می‬ ‫محفوظ‬ ‫بیشتری‬ ‫مدت‬ ‫برای‬ ‫فلز‬ ‫این‬ ‫مجاورت‬ ‫در‬ ‫غذایی‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫ند‬‫قوطی‬ ‫اگر‬ .‫مانند‬-
‫می‬ ‫خوراکی‬ ‫مواد‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫اسیدهای‬ ،‫بسازیم‬ ‫سفید‬ ‫آهن‬ ‫جنس‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫غذایی‬ ‫مواد‬ ‫های‬‫مواد‬ ‫شدن‬ ‫فاسد‬ ‫موجب‬ ‫امر‬ ‫این‬ ‫و‬ ‫دهند‬ ‫واکنش‬ ‫روی‬ ‫فلز‬ ‫با‬ ‫توانند‬
‫می‬ ‫قوطی‬ ‫درون‬ ‫غذایی‬.‫شود‬
‫خوردگی‬ ‫سرعت‬ ‫بر‬ ‫مؤثر‬ ‫عوامل‬‫آهن‬
1.: ‫اسیدی‬ ‫محیط‬‫افزایش‬[H O ]
3‫می‬ ‫افزایش‬ ‫را‬ ‫زدن‬ ‫زنگ‬ ‫سرعت‬ ‫لوشاتلیه‬ ‫اصل‬ ‫طبق‬: ‫دهد‬
OH (aq)
H O(l)
H O (aq)





2
3Le Chatelier's principle
O (g) H O(l) e OH (aq)
H O (aq)


  

2 2
3
2 4 4
2.‫محیط‬‫باز‬: ‫ی‬‫افزایش‬[OH ]
‫زنگ‬ ‫سرعت‬ ‫لوشاتلیه‬ ‫اصل‬ ‫طبق‬‫می‬ ‫کاهش‬ ‫را‬ ‫زدن‬: ‫دهد‬
OH (aq)
OH (aq)
OH (aq)




 
Le Chatelier's principle
O (g) H O(l) e OH (aq)
OH (aq)


  

2 22 4 4
3.‫نمک‬‫محلول‬ ‫های‬:‫نمک‬ ‫وجود‬‫مانند‬ ‫محلول‬ ‫های‬..., KNO ,NaCl3‫می‬ ‫افزایش‬ ‫را‬ ‫آهن‬ ‫زدن‬ ‫زنگ‬ ‫سرعت‬ ،‫الکترولیت‬ ‫عنوان‬ ‫به‬.‫دهند‬
4.‫دارای‬ ‫فلزهای‬ ‫با‬ ‫مجاورت‬E: ‫کوچکتر‬‫می‬ ‫حفاظت‬ ،‫کرده‬ ‫عمل‬ ‫کاتد‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫آهن‬‫می‬ ‫خورده‬ ‫دیگر‬ ‫فلز‬ ‫و‬ ‫شود‬‫نمی‬ ‫زنگ‬ ‫آهن‬ ‫و‬ ‫شود‬.‫زند‬
.... ‫و‬ ‫روی‬ ،‫منیزیم‬ ،‫کلسیم‬ ‫مانند‬
5.‫دارای‬ ‫فلزهای‬ ‫با‬ ‫مجاورت‬E: ‫بزرگتر‬‫می‬ ‫زنگ‬ ،‫کرده‬ ‫عمل‬ ‫آند‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫آهن‬‫دیگر‬ ‫فلط‬ ‫و‬ ‫زند‬‫می‬ ‫محافظت‬ ‫کاتد‬ ‫در‬.‫و‬ ‫قلع‬ ،‫مس‬ ‫مانند‬ .‫شود‬
: ‫نکته‬‫نمی‬ ‫زنگ‬ ً‫ا‬‫ظاهر‬ ‫کروم‬ ‫و‬ ‫روی‬ ،‫آلومینیوم‬ ،‫نیکل‬ ،‫قلع‬ ‫مانند‬ ‫فلزاتی‬‫و‬ ‫نفوذناپذیر‬ ،‫چسبنده‬ ‫الیه‬ ‫این‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫اکسید‬ ‫سطحی‬ ‫الیه‬ ‫فلزات‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫زنند‬
‫می‬ ‫خوردگی‬ ‫ادامه‬ ‫مانع‬ ‫و‬ ‫بوده‬ ‫محافظ‬.)‫قنارک‬ ‫(فلزات‬ ‫شود‬
16WWW2.Alavi.ir/esb

18. ‫سلول‬‫الکترولیتی‬ ‫های‬
‫سلو‬‫می‬ ‫الکترولیت‬ ‫محلول‬ ‫درون‬ ‫از‬ ‫الکتریکی‬ ‫جریان‬ ‫عبور‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫سلولی‬ ،‫الکترولیتی‬ ‫ل‬‫طبیعی‬ ‫جهت‬ ‫خالف‬ ‫جهتی‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫شیمیایی‬ ‫واکنش‬ ‫یک‬ ‫توان‬
.‫راند‬ ‫پیش‬ ‫به‬
‫کاربرد‬‫سلول‬‫الکترولیتی‬ ‫های‬
1.‫محلول‬ ‫تجزیه‬‫مذاب‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫ها‬
2.)‫سازی‬ ‫(خالص‬ ‫فلزها‬ ‫پاالیش‬
3.‫فلزها‬ ‫آبکاری‬
: ‫نکته‬‫سلول‬ ‫در‬‫ا‬ ‫های‬‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫شیمیایی‬ ‫انرژی‬ ‫به‬ ‫الکتریکی‬ ‫انرژی‬ ‫لکترولیتی‬.)‫گالوانی‬ ‫سلول‬ ‫(عکس‬ ‫شود‬
‫ساختمان‬‫سلول‬‫الکترولیتی‬
1..‫است‬ ‫رفته‬ ‫فرو‬ ‫الکترولیت‬ ‫محلول‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ )‫(گرافیت‬ ‫زغالی‬ ‫الکترود‬ ‫دو‬ ‫شامل‬ ‫الکترولیتی‬ ‫سلول‬
‫آب‬ ‫در‬ ‫یونی‬ ‫ماده‬ ‫یک‬ ‫محلول‬ ‫یا‬ ‫مذاب‬ ‫یونی‬ ‫ترکیب‬ ‫یک‬ ،‫الکترولیت‬ : ‫نکته‬.‫است‬
2.‫قطب‬ ‫به‬ ‫الکترود‬ ‫دو‬‫می‬ ‫وصل‬ ‫مستقیم‬ ‫جریان‬ ‫منبع‬ ‫یک‬ ‫های‬.‫شوند‬
3.‫می‬ ‫روی‬ ‫اکسایش‬ ‫واکنش‬ ‫نیم‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫الکترودی‬ ،‫آند‬.))‫الکترولیتی(مثبت‬ ‫در‬ ‫چه‬ ‫و‬ )‫گالوانی(منفی‬ ‫در‬ ‫(چه‬ ‫دهد‬
4.‫می‬ ‫روی‬ ‫کاهش‬ ‫واکنش‬ ‫نیم‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫الکترودی‬ ،‫کاتد‬‫الکترولی‬ ‫در‬ ‫چه‬ ‫و‬ )‫(مثبت‬ ‫گالوانی‬ ‫در‬ ‫(چه‬ ‫دهد‬.))‫(منفی‬ ‫تی‬
5.‫گونه‬ ‫کاتدی‬ ‫رقابت‬ ‫در‬‫می‬ ‫کاهش‬ ،‫شده‬ ‫برنده‬ ‫ای‬‫که‬ ‫یابد‬E‫(مثبت‬ ‫بزرگتری‬.‫باشد‬ ‫داشته‬ )‫تری‬
‫کاتیون‬ ‫سایر‬‫ها‬Al Mn H O Zn  
    3 2 2
2‫کاتیون‬‫گروه‬ ‫های‬1‫و‬2
E‫بزرگتر‬‫کاهش‬ ‫در‬ ‫برنده‬E‫کوچکتر‬‫کاهش‬ ‫در‬ ‫بازنده‬
: ‫شود‬ ‫برنده‬ ‫آب‬ ‫مولکول‬ ،‫کاتدی‬ ‫رقابت‬ ‫در‬ ‫اگر‬ : ‫نکته‬
H O(l) e H (g) OH (aq) pH
    2 22 2 2
6.‫گونه‬ ‫آندی‬ ‫رقابت‬ ‫در‬‫می‬ ‫اکسایش‬ ،‫شده‬ ‫برنده‬ ‫ای‬‫که‬ ‫یابد‬E‫(منفی‬ ‫کوچکتری‬‫داشت‬ )‫تری‬.‫باشد‬ ‫ه‬
ghaliz raghighI Br Cl OH Cl SO NO F       
      2
4 3
E‫بزرگتر‬‫اکسای‬ ‫در‬ ‫بازنده‬‫ش‬E‫کوچکتر‬‫اکسایش‬ ‫در‬ ‫برنده‬
: ‫شود‬ ‫برنده‬ ‫آب‬ ‫مولکول‬ ،‫آندی‬ ‫رقابت‬ ‫در‬ ‫اگر‬ : ‫نکته‬
H O(l) O (g) H (aq) e pH
    2 22 4 4
7.‫یون‬( ‫کاتد‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫مثبت‬ ‫های‬-‫یون‬ ‫و‬ )‫می‬ ‫مهاجرت‬ )+( ‫آند‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫منفی‬ ‫های‬‫یون‬ ‫این‬ ‫رو‬ ‫این‬ ‫از‬ .‫کنند‬‫نامیده‬ ‫آنیون‬ ‫و‬ ‫کاتیون‬ ‫ترتیب‬ ‫به‬ ‫ها‬
‫می‬.‫شوند‬
‫مذاب‬ ‫کلرید‬ ‫سدیم‬ ‫برقکافت‬
‫ترکیب‬ ‫اما‬ .‫ندارد‬ ‫وجود‬ ‫طبیعت‬ ‫در‬ ‫آزاد‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫سدیم‬ ‫فلز‬‫ش‬ ‫طبیعت‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫گوناگونی‬ ‫شیمیایی‬ ‫های‬‫ترکیب‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫سدیم‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫ناخته‬‫به‬ ‫ها‬
‫یون‬ ‫صورت‬Na
‫می‬ ‫مشاهده‬‫به‬ ‫برای‬ .‫شود‬‫از‬ ‫سدیم‬ ‫فلز‬ ‫تهیه‬ ‫هدف‬ ‫اگر‬ ،‫مثال‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ .‫کرد‬ ‫مصرف‬ ‫زیادی‬ ‫انرژی‬ ‫باید‬ ‫سدیم‬ ‫فلز‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬NaCl
‫خودبه‬ ‫معکوس‬ ‫جهت‬ ‫در‬ ‫زیر‬ ‫واکنش‬ ‫باید‬ ،‫باشد‬‫ان‬ ‫خود‬.‫گیرد‬ ‫جام‬
Na(s) Cl (g) NaCl(s) H kJ    22 2 822
: ‫نکته‬‫می‬ ‫نشان‬ ‫محاسبه‬‫خودبه‬ ‫برای‬ ‫که‬ ‫دهد‬‫گرمایی‬ ‫تجزیه‬ ‫فرایند‬ ‫شدن‬ ‫انجام‬ ‫خودی‬NaCl‫حدود‬ ‫باالیی‬ ‫بسیار‬ ‫دمای‬ ‫به‬C4267‫آشکار‬ .‫است‬ ‫نیاز‬
.‫نیست‬ ‫ممکن‬ ‫دمایی‬ ‫چنین‬ ‫تأمین‬ ‫که‬ ‫است‬
17WWW2.Alavi.ir/esb

19. ‫سدیم‬ ‫برقکافت‬‫واکنش‬ .‫است‬ ‫سدیم‬ ‫تولید‬ ‫برای‬ ‫مناسبی‬ ‫بسیار‬ ‫حل‬ ‫راه‬ ‫مذاب‬ ‫کلرید‬‫شرح‬ ‫به‬ ‫دانز‬ ‫سلول‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫های‬
: ‫است‬ ‫زیر‬
: ‫آندی‬ ‫اکسایش‬ ‫واکنش‬ ‫نیم‬Cl (l) Cl (g) e
 22 2
: ‫کاتدی‬ ‫کاهش‬ ‫واکنش‬ ‫نیم‬(Na (l) e Na(l)
 2
: ‫دانز‬ ‫سلول‬ ‫کلی‬ ‫واکنش‬Na (l) Cl (l) Na(l) Cl (g) 
   22 2 2
‫کلرید‬ ‫سدیم‬ ‫غلیظ‬ ‫محلول‬ ‫برقکافت‬
‫واکنش‬ ‫نیم‬ ‫تعیین‬ ‫برای‬‫گونه‬ ‫رقابت‬ ‫باید‬ ‫کاتدی‬ ‫و‬ ‫آندی‬ ‫های‬‫اکس‬ ‫برای‬ ‫ها‬.‫کنیم‬ ‫بررسی‬ ‫را‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫ایش‬
: ‫کاتدی‬ ‫رقابت‬‫کاتیون‬ ،‫کاتد‬ ‫در‬Na
‫آن‬ ‫از‬ .‫دارند‬ ‫وجود‬ ‫آب‬ ‫مولکول‬ ‫و‬‫مثبت‬ ،‫آب‬ ‫کاهشی‬ ‫استاندارد‬ ‫پتانسیل‬ ‫که‬ ‫جا‬‫تر‬
‫می‬ ‫برنده‬ ‫کاهش‬ ‫برای‬ ‫رقابت‬ ‫در‬ ‫بنابراین‬ ،‫است‬.‫شود‬
Na (aq) e Na(s) E / V
/ / H O(l) win in cathode
H O(l) e H (g) OH (aq) E / V


   
    
   
2
2 2
2 2 71
0 83 2 71
2 2 2 0 83
: ‫کاتدی‬ ‫واکنش‬ ‫پس‬H O(l) e H (g) OH (aq)
  2 22 2 2
‫رقابت‬‫آند‬: ‫ی‬‫آن‬ ‫در‬،‫د‬‫آن‬‫یون‬Cl
‫غلیظ‬‫آن‬ ‫از‬ .‫دارند‬ ‫وجود‬ ‫آب‬ ‫مولکول‬ ‫و‬‫کاهشی‬ ‫استاندارد‬ ‫پتانسیل‬ ‫که‬ ‫جا‬‫کلرید‬ ‫یون‬
‫منفی‬ ،‫غلیظ‬‫بنابراین‬ ،‫است‬ ‫تر‬‫برای‬ ‫رقابت‬ ‫در‬‫اکسایش‬‫می‬ ‫برنده‬.‫شود‬
ghaliz raghigh ghaliz
O (g) H (aq) e H O(l) E / V
Cl H O Cl Cl win in cathode
Cl (g) e Cl (aq) E / V

  

    
   
  
2 2
2
2
4 4 2 1 23
2 2 1 36
‫واکنش‬ ‫پس‬‫آن‬: ‫دی‬Cl (g) e Cl (aq)
 2 2 2
: ‫نتیجه‬
Cl (aq) Cl (g) e
H O(l) e H (g) OH (aq)


  

  
2
2 2
2 2
2 2 2
: ‫کلی‬ ‫واکنش‬( ) ( ) ( ) ( ) ( )Cl aq H O l H g Cl g OH aq 
   2 2 22 2 2
: ‫نکته‬‫می‬ ‫آزاد‬ ‫هیدروژن‬ ‫گاز‬ ،‫کاتد‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫هیدروکسید‬ ‫سدیم‬ ‫و‬ ‫کلر‬ ‫گاز‬ ،‫آند‬ ‫در‬ ، ‫کلرید‬ ‫سدیم‬ ‫غلیظ‬ ‫محلول‬ ‫برقکافت‬ ‫در‬-
.‫شود‬
: ‫نکته‬‫سدیم‬ ‫غلیظ‬ ‫محلول‬ ‫برقکافت‬.‫است‬ ‫هیدروکسید‬ ‫سدیم‬ ‫محلول‬ ‫و‬ ‫کلر‬ ‫گاز‬ ‫تهیه‬ ‫برای‬ ‫صنعتی‬ ‫فرآیندی‬ ،‫کلرید‬
‫کلرید‬ ‫سدیم‬ ‫غلیظ‬ ‫محلول‬ ‫برقکافت‬ ‫ادامه‬ ‫با‬
1.‫غلظت‬OH (aq)
‫می‬ ‫افزایش‬ :‫می‬ ‫تولید‬ ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫زیرا‬ .‫یابد‬.‫شود‬
2.‫غلظت‬Na (aq)
‫می‬ ‫افزایش‬ :‫م‬ ‫حال‬ ‫در‬ ‫آب‬ ‫حالل‬ ‫زیرا‬ .‫یابد‬‫می‬ ‫افزایش‬ ‫سدیم‬ ‫یون‬ ‫غلظت‬ ‫و‬ ‫کاهش‬ ‫محلول‬ ‫است،حجم‬ ‫شدن‬ ‫صرف‬.‫یابد‬
3.‫غلظت‬Cl (aq)
‫می‬ ‫کاهش‬ :‫یون‬ ‫این‬ ‫زیرا‬ .‫یابد‬(Cl
).‫است‬ ‫شدن‬ ‫مصرف‬ ‫حال‬ ‫در‬
4.‫می‬ ‫آزاد‬ ‫هیدروژن‬ ‫گاز‬ ‫کاتد‬ ‫در‬‫هیدروکسید‬ ‫یون‬ ‫تولید‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ .‫شود‬(OH
)‫و‬ ‫دارد‬ ‫قلیایی‬ ‫خاصیت‬ ،pH‫می‬ ‫افزایش‬.‫یابد‬
5.‫می‬ ‫آزاد‬ ‫کلر‬ ‫گاز‬ ‫آند‬ ‫در‬.‫شود‬
18WWW2.Alavi.ir/esb

20. ‫محلول‬ ‫برقکافت‬‫رقیق‬‫کلرید‬ ‫سدیم‬
‫واکنش‬ ‫نیم‬ ‫تعیین‬ ‫برای‬‫گونه‬ ‫رقابت‬ ‫باید‬ ‫کاتدی‬ ‫و‬ ‫آندی‬ ‫های‬.‫کنیم‬ ‫بررسی‬ ‫را‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫اکسایش‬ ‫برای‬ ‫ها‬
: ‫کاتدی‬ ‫رقابت‬‫کاتیون‬ ،‫کاتد‬ ‫در‬Na
‫آن‬ ‫از‬ .‫دارند‬ ‫وجود‬ ‫آب‬ ‫مولکول‬ ‫و‬‫بزرگ‬ ،‫آب‬ ‫کاهشی‬ ‫استاندارد‬ ‫پتانسیل‬ ‫که‬ ‫جا‬‫برای‬ ‫رقابت‬ ‫در‬ ‫بنابراین‬ ،‫است‬ ‫تر‬
‫می‬ ‫برنده‬ ‫کاهش‬.‫شود‬
Na (aq) e Na(s) E / V
/ / H O(l) win in cathode
H O(l) e H (g) OH (aq) E / V


   
    
   
2
2 2
2 2 71
0 83 2 71
2 2 2 0 83
: ‫کاتدی‬ ‫واکنش‬ ‫پس‬H O(l) e H (g) OH (aq)
  2 22 2 2
‫رقابت‬‫آند‬: ‫ی‬‫آنیون‬ ،‫آند‬ ‫در‬Cl
‫آن‬ ‫از‬ .‫دارند‬ ‫وجود‬ ‫آب‬ ‫مولکول‬ ‫و‬ ‫رقیق‬‫کوچک‬ ،‫آب‬ ‫کاهشی‬ ‫استاندارد‬ ‫پتانسیل‬ ‫که‬ ‫جا‬‫برای‬ ‫رقابت‬ ‫در‬ ‫بنابراین‬ ،‫است‬ ‫تر‬
‫می‬ ‫برنده‬ ‫اکسایش‬.‫شود‬
ghaliz raghigh
O (g) H (aq) e H O(l) E / V
Cl H O Cl H O win in cathode
Cl (g) e Cl (aq) E / V

 

    
   
  
2 2
2 2
2
4 4 2 1 23
2 2 1 36
: ‫آندی‬ ‫واکنش‬ ‫پس‬O (g) H (aq) e H O(l)
  2 24 4 2
: ‫آند‬ ‫در‬ ‫اکسایش‬H O(l) O (g) H (aq) e
  2 22 4 4
: ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫کاهش‬H O(l) e H (g) OH (aq)
  2 24 4 2 4
: ‫کلی‬ ‫واکنش‬
H O
H O(l) O (g) H (g) H (aq) OH (aq) 
   
2
2 2 2
4
6 2 4 4
‫نهایی‬ ‫واکنش‬‫برقکافت‬: ‫کلرید‬ ‫سدیم‬ ‫رقیق‬ ‫محلول‬( ) ( ) ( )H O l O g H g 2 2 22 2
: ‫نکته‬‫و‬ ‫خنثی‬ ‫محیط‬ ‫کلرید‬ ‫سدیم‬ ‫رقیق‬ ‫محلول‬ ‫برقکافت‬ ‫جریان‬ ‫در‬pH‫می‬ ‫ثابت‬‫مان‬.‫د‬
‫آب‬ ‫برقکافت‬
‫سازنده‬ ‫عنصرهای‬ ‫به‬ ‫آب‬ ،‫آن‬ ‫طی‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫فرایندی‬ ‫آب‬ ‫برقکافت‬‫می‬ ‫تجزیه‬ ‫اش‬‫در‬ ‫را‬ ‫نمکی‬ ‫باید‬ ،‫آب‬ ‫برقکافت‬ ‫برای‬ .‫شود‬
‫یون‬ ‫که‬ ‫کرد‬ ‫حل‬ ‫آب‬‫مولکول‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫هم‬ ‫و‬ ‫آند‬ ‫در‬ ‫هم‬ ‫آن‬ ‫های‬‫نمک‬ ‫محلول‬ ‫از‬ ‫بنابراین‬ .‫باشند‬ ‫بازنده‬ ‫آب‬ ‫های‬‫هایی‬
‫مانند‬Na SO ,KNO , NaCl2 4 3‫می‬ ‫استفاده‬.‫کنند‬
: ‫کاتدی‬ ‫رقابت‬Na
.‫است‬ ‫بازنده‬
Na (aq)
H O(l) e H (g) OH (aq) won


 

   2 22 2 2
: ‫آندی‬ ‫رقابت‬Cl
.‫است‬ ‫بازنده‬
Cl (aq)
H O(l) O (g) H (aq) e won


 

   2 22 4 4
: ‫کلی‬ ‫واکنش‬
H O
H O(l) H (g) O (g) H (aq) OH (aq) H O(l) H (g) O (g) 
      
2
2 2 2 2 2 2
4
6 2 4 4 2 2
: ‫نکته‬‫آن‬ ‫از‬‫می‬ ‫راحتی‬ ‫به‬ ‫بنابراین‬ ،‫است‬ ‫آند‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫تولید‬ ‫اکسیژن‬ ‫گاز‬ ‫حجم‬ ‫برابر‬ ‫دو‬ ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫تولید‬ ‫هیدروژن‬ ‫گاز‬ ‫حجم‬ ‫که‬ ‫جا‬‫آند‬ ‫و‬ ‫کاتد‬ ‫توان‬‫را‬
.‫داد‬ ‫تشخیص‬
19WWW2.Alavi.ir/esb

21. ‫استخراج‬‫آلومینی‬‫م‬
‫آلومینیم‬ ‫معدن‬ ‫سنگ‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫آلومینیم‬ ،‫صنعت‬ ‫در‬ .‫است‬ ‫آلومینیم‬ ،‫فلزها‬ ‫پرکاربردترین‬ ‫و‬ ‫ارزشمندترین‬ ‫از‬ ‫یکی‬‫به‬ )‫ناخالص‬ ‫(آلومینای‬ ‫بوکسیت‬ ‫نام‬ ‫به‬ ‫داری‬-
‫می‬ ‫دست‬‫خالص‬ ‫آلومینای‬ ‫ذوب‬ ‫نقطه‬ ‫چون‬ .‫آورند‬C2045‫د‬ ‫این‬ ‫تأمین‬ ،‫است‬‫دلیل‬ ‫این‬ ‫به‬ .‫نیست‬ ‫اقتصادی‬ ‫فرآیندی‬ ‫مذاب‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫برقکافت‬ ‫و‬ ‫ما‬
‫خالص‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫را‬ ‫ناخالص‬ ‫آلومینای‬‫حدود‬ ‫دمایی‬ ‫در‬ ‫سازی‬C960( ‫کریولیت‬ ‫در‬Na AlF3 6‫می‬ ‫حل‬ ‫مذاب‬ ).‫کنند‬
: ‫کاتدی‬ ‫رقابت‬Al 3
‫برنده‬
Na (aq)
Al (l) e Al(l) won


 

 
3
3
: ‫آندی‬ ‫رقابت‬O 2
‫اکسیژن‬ ‫و‬ ‫برنده‬
O (l) O (g) e
C(graphit) O (g) CO (g)
  

 
2
2
2 2
2 4
‫داده‬ ‫واکنش‬ ‫گرافیت‬ ‫با‬ ‫شده‬ ‫تولید‬CO2‫می‬ ‫آزاد‬.‫کند‬
: ‫کاتدی‬ ‫واکنش‬Al (l) e Al(l)
 3
4 12 4
: ‫آندی‬ ‫واکنش‬
O (l) O (g) e
C(graphit) O (g) CO (g)
  

 
2
2
2 2
6 3 12
3 3 3
‫آلومینیم‬ ‫استخراج‬ ‫کلی‬ ‫واکنش‬:
Al O
Al (l) O (l) C(graphit) Al(l) CO (g) 
   
2 3
3 2
2
2
4 6 3 4 3
‫می‬ ‫نامیده‬ ‫هال‬ ‫فرایند‬ ،‫روش‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫آلومینیم‬ ‫تولید‬‫سال‬ ‫در‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫ابداع‬ ‫از‬ ‫پیش‬ .‫شود‬1886‫گران‬ ‫نقره‬ ‫و‬ ‫طال‬ ‫از‬ ،‫بودن‬ ‫کمیاب‬ ‫علت‬ ‫به‬ ‫آلومینیم‬ ‫میالدی‬-
‫د‬ ‫باالیی‬ ‫هزینه‬ ‫الکتریکی‬ ‫انرژی‬ ‫زیادی‬ ‫مقدار‬ ‫مصرف‬ ‫علت‬ ‫به‬ ‫هال‬ ‫فرایند‬ ‫چون‬ .‫بود‬ ‫تر‬‫این‬ ‫از‬ ،‫ارد‬‫می‬ ‫آلومینیم‬ ‫فلز‬ ‫بازیافت‬ ‫با‬ ‫رو‬‫عمر‬ ‫افزایش‬ ‫ضمن‬ ‫توان‬
‫مهم‬ ‫از‬ ‫یکی‬‫هزینه‬ ‫از‬ ‫برخی‬ ،‫تجدیدناپذیر‬ ‫منابع‬ ‫ترین‬.‫داد‬ ‫کاهش‬ ‫را‬ ‫آلومینیم‬ ‫فلز‬ ‫تولید‬ ‫های‬
‫آبکاری‬
‫می‬ ‫نامیده‬ ‫آبکاری‬ ،‫الکترولیتی‬ ‫سلول‬ ‫یک‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫فلز‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫نازک‬ ‫الیه‬ ‫با‬ ‫جسم‬ ‫یک‬ ‫پوشاندن‬.‫شود‬
: ‫نکته‬‫که‬ ‫جسمی‬‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫آن‬ ‫روی‬ ‫فلزی‬ ‫روکش‬.‫باشد‬ ‫برق‬ ‫جریان‬ ‫رسانای‬ ‫باید‬ ،‫شود‬
: ‫کرد‬ ‫رعایت‬ ‫را‬ ‫زیر‬ ‫نکات‬ ‫باید‬ ‫اجسام‬ ‫آبکاری‬ ‫در‬
1..‫شود‬ ‫وصل‬ ‫باتری‬ ‫منفی‬ ‫قطب‬ ‫به‬ ‫باید‬ ‫یعنی‬ .‫گیرد‬ ‫قرار‬ )‫منفی‬ ‫(قطب‬ ‫کاتد‬ ‫در‬ ‫باید‬ ،‫شود‬ ‫ایجاد‬ ‫آن‬ ‫روی‬ ‫فلزی‬ ‫روکش‬ ‫باید‬ ‫که‬ ‫جسمی‬
2.‫د‬ ‫باید‬ ‫بنشیند‬ ‫دیگر‬ ‫جسم‬ ‫روی‬ ‫باید‬ ‫که‬ ‫فلزی‬.‫شود‬ ‫وصل‬ ‫باتری‬ ‫مثبت‬ ‫قطب‬ ‫به‬ ‫باید‬ ‫یعنی‬ .‫گیرد‬ ‫قرار‬ )‫مثبت‬ ‫(قطب‬ ‫آند‬ ‫ر‬
3.‫کاتیون‬ ‫دارای‬ ‫باید‬ ‫الکترولیت‬.‫باشد‬ )‫آند‬ ‫(فلز‬ ‫روکش‬ ‫فلز‬ ‫های‬
: ‫نکته‬‫مولکول‬ ،‫کاتدی‬ ‫رقابت‬ ‫در‬‫های‬H O2‫کاتیون‬ ‫به‬ ‫نسبت‬‫گروه‬ ‫های‬1،2،Al (aq) , Mn (aq) 3 2
‫سایر‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫برنده‬.‫هستند‬ ‫بازنده‬ ‫موارد‬
: ‫نکته‬‫مولکول‬ ،‫آندی‬ ‫رقابت‬ ‫در‬‫های‬H O2‫بنیان‬ ‫به‬ ‫نسبت‬‫اکسیژن‬ ‫های‬‫مانند‬ ‫معروف‬ ‫دار‬PO , NO , SO  3 2
4 3 4‫یون‬ ،F
‫یون‬ ‫و‬Cl
‫یا‬ ‫رقیق‬
‫بازنده‬ ‫موارد‬ ‫سایر‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫برنده‬ ‫استاندارد‬.‫هستند‬
20WWW2.Alavi.ir/esb