Chem2
- 1. الثاني الفصل(الكهربائية الكيمياء)
الكهربائي الكيمياءة:
عمليات دراسة............و...............خاللها من تتحول التي
الطاقة..............طاقة إلى................بــالــعــكــس أو.
االكسدةاالختزال
الكيميائيةالكهربائية
الخاليا أنواعالكهروكيميائية
خالياجلفانية(فولتية)الكهربائي التحليل خاليا
===============================================================
- 2. أوال:الخالياالجلفانية:
هيتيار تولد أجهزة...............حدوث نتيجةتفاعل كهربائيكيميائي(أكسدةواختزال.)
لخلية مثالجلفانية:من مكونه خلية[خارصين/نحاس]
مالحظة:
1-األكـسـدةعــنـد تــتـم(..........)الــمــصــعــد[ .Anode] االنود
2-االخــتـــزالعــنــد يـتـم()...........الــمــهــبــط[ .Cathode] الكاثود
فولتميتر
قطبCu
قطبZn
االنود(-)الكاثود) + (
االكسدة(االنود)االختزال(الكاثود)
ملحية قنطرة
- 3. الــمــلــحــيــة الــقــنــطــرة فــوائــد:
1-االلكترونات بانتقال الكهربائي التيار توصيل.
2-الخلية نصفي في االيونات توازن على الحفاظ.
3-منعالمتفاعلة المواد بين المباشر التماسوالناتجة الموادوحت ذلكى
اليحدثحرارية طاقة شكل على الكهربائية للطاقة هدر.
فولتميتر
ملحية قنطرة
- 5. الكهربائية الجهود سلسلة:
الهيدروج مع اختزالها جهود حسب تصاعديا العناصر ترتيب هيين.
حيثان:
أ-تقع نشاطا األكثر العناصرالسلسلة أعلىا على اكبر قدرة ولهاألكسدة
(وهيقوية مختزلة عوامل)دائما وتمثلاالنودالخاليا فيالجلفانية.
ب-تقع نشاطا األقل العناصرالسلسلة أسفلا على اكبر قدرة ولهاالختزال
(وهيقوية مؤكسدة عوامل)دائما وتمثلالكاثودالخاليا فيالجلفانية.
د-اختزال جهد له الذي التفاعل نصفاكبر سالبصورة في يحدثأكسدة.
ج-اختزال جهد له الذي التفاعل نصفاكبر موجبصورة في يحدثاختزال
- 6. الـقـيـاسـي الـخـلـيـة جـهـد[E˚
cell: ]
المعي الـظروف عـنـد كهربائي تـيـار إنتاج عـلـى الـخـلـيـة قـدرة يـقـيـس مـقـيـاس هـوارية.
[التركيز(1موالر–الضغط(1جوي ضغط)–الحرارة درجة(25°مئوية] )
القياسي الخلية جهد=االختزال لقطب القياسي الجهد-األ لقطب القياسي الجهدكسدة
E˚
cell=E°لـالخـتـزال-E°لألكسدة
هــامــة مــالحـظــة:
1-الخلية جهد قيمة كانت إذابالسالب(تلقائي غير التفاعل)
2-الخلية جهد قيمة كانت إذابالموجب(تلقائي التفاعل)
- 7. تدريب(1)التالي التفاعل خالل من:Zn(S) + Ag+
(aq) = Ag (S) + Zn++
(aq)
اوجدمايلي:
0 +1 0 +2
اختزال(1e)
اكسدة(2e)
E˚
cell=E°لـالخـتـزال-E°لألكسدة
E ͦ
cell = E ͦ
(Ag) – E ͦ
( Zn) = 0.80 – (- 0.76) = +1.56 V
ب)األكسدة معادالت اكتبوالكلي والتفاعل للتفاعل الزاالخت
التفاعل نوع(تلقائي غير أم تلقائي: )تلقائيالنهموجبة قيمتها
تفاعل نصفاكسدة:
اختزال تفاعل نصف:
الكلي التفاعل(االصلي)Zn+2 + 2Ag
Zn 2eZn+2
Ag+
Ag+ 1e
1X
2X
Zn + 2Ag+
+
- 9. يبرتد(2)التايل التفاعل خالل من:I2 (S) + Fe (s) = Fe2+
(aq) + I -
(aq)اوجدمايلي:
0 +20 -1
اختزال(1e)
اكسدة(2e)
E ͦ
cell = E ͦ
(I2) – E ͦ
(Fe)
= 0.54 – (- 0.44) = +0.98 V
ب)األكسدة معادالت اكتبوالكلي والتفاعل للتفاعل الزاالخت
التفاعل نوع(تلقائي غير أم تلقائي: )تلقائيالنهموجبة قيمتها
تفاعل نصفاكسدة:
اختزال تفاعل نصف:
الكلي التفاعل(االصلي)Fe2+ + 2I -
Fe 2eFe2+
I2 I -+ 1e
1X
1X
+Fe I2
+
2e 2I -
- 11. هامة مالحظة:
اختزال جهد اقل له الذي تفاعل نصفاألكسدة تفاعل هو
تدريب(3: )التالية االختزال تفاعل أنصاف خالل من:اوجدمايلي:
أ)احسبE˚cell:E˚
cell=E°لـالخـتـزال-E°لألكسدة
E ͦ
cell = E ͦ
(Ag) – E ͦ
( Ni) = 0.80 – (- 0.26) = +1.06 V
ب)األكسدة معادالت اكتبوالكلي والتفاعل للتفاعل الزاالخت
تفاعل نصفاكسدة:
اختزال تفاعل نصف:
الكلي التفاعل(االصلي)Ni+2 + 2Ag
Ni 2eNi+2
Ag+
Ag+ 1e
1X
2X
Ni + 2Ag+
+
تعكس و
المعادلة
كتابت عندها
- 13. E˚
cell=E°لـالخـتـزال-E°لألكسدة
E ͦ
cell = E ͦ
(Fe) – E ͦ
( Sn) = -0.037 – (- 0.138) = +0.101 V
االقلقيمة(أكسدة)
االكبرقيمة(أختزال)
ب)األكسدة معادالت اكتبوالكلي والتفاعل للتفاعل الزاالخت
تفاعل نصفاكسدة:
اختزال تفاعل نصف:
الكلي التفاعل(االصلي)3Sn+2 + 2Fe
Sn 2eSn+2
Fe+3
Fe+ 3e
3X
2X
3Sn + 2Fe+3
+
تعكس و
المعادلة
كتابت عندها
- 16. األولية البطارية بين مقارنةوالثانوية البطارية:
عكسي غير التفاعلعكسي بشكل يحدث التفاعل
التفاعل انتهاء بعد صالحة غيرالبطارية شحن يمكن
1-بطاريةالخارصين-الكربون1-الحمضية الرصاص بطارية
2-القلوية بطارية
3-الفضة بطارية
2-بطارية(نيكل-كادميوم)
3-بطاريةالليثيوم
- 17. اوال:البطارياتاالولية:
الطاقة تحول خالياالكيميائيةالىكهربائيةتفاعل خالل منغي تلقائيانعكاسي ر
ومنها:1-الجافة البطارية(الخارصين-الكربون)
االنود(السالب: )من وعاءالخارصينالكاثود(الموجب: )الكربوناوالجرافيت
من رطبة عجينةكلوريدالخارصين
وكلوريداالمونيوم
من رطبة عجينةكلوريداالمونيوم
ثاني واكسيدالمنجنيزوالكربون
Zn → Zn+2 + 2e-2NH4
+ + 2MnO2 +2e-→2Mn2O3 + 2NH3+H2O
- 18. البطارية هذه عيوب:
1-اليمكناعادةشحنها(انعكاسية غير خاليا)
2-صغير جهدها(1.5V)
3-يقللامدادهط لفترة تشغيله عند للتيارويلة
(علل)الجرافيت ساق على النشادر غاز لتراكم.
4-تعويضها يمكن ال المستهلكة المواد(.تستهلك
حتى تكوينه في الداخلة الموادويست لم لوخدم
فترةطويله)
5-يتلفاالجهزةلو الحساسة الكهربائية
تركبهاتراكم نتيجة طويلة فترةاالمالح.
- 20. علل:الكربون الخلية عن القلوية البطارية الكثيرون يفضل-الخارصين
1-يوجدالخارصينل اكبر سطح مساحة يوفر مما مسحوق هيئة على القلوية الخلية فيلتفاعل.
2-عمود القلوية البطارية في يوجد الكاربونحجمها من يصغر مما
- 23. 2-بطاريةالمركمالحمضية الرصاصي(بطارية)
االنود(السالب: )الرصاص من شبكة
برصاص مملوءةاسفنجي(Pb)
الكاثود(الموجب: )الرصاص من شبكةمملوءه
ثاني من بعجينةاكسيدالرصاص(PbO2)
المخفف الكبريتيك حمض من محلول(H2SO4)
Pb→ Pb+2 + 2e-
Pb+2 +SO4
-2 → PbSO4
PbO2 + 2e - + 4H+→Pb+2 +2H2O
Pb+2 + SO4
-2 → PbSO4
Pb + SO4
-2 →PbSO4 + 2e-PbO2 + 4H+ + SO4
-2 + 2e - → PbSO4 +2H2O
الكلي التفاعل:Pb + PbO2 + 4H+ + SO4
-2==========2PbSO4 + 2H2O
الشحن تفاعل:
- 24. الشحن تفاعل:
يتحول البطارية استعمال عنداقطاباالنود(Pb)والكاثود(PbO2)وحمض
الكبريتيكالى، الرصاص كبريتاتوخ عالي بجهد البطارية توصيل عندارجي
السابق التفاعل ينعكسومرة الكبريتيك الحمض كمية يزداداخرى،وغاليحدث ما با
باستخدام السيارة في ذلكالديناموالموجودبها.
اهمعيوبها:الوزن ثقيلة
- 25. 3-بطاريةالليثيوم
بطارية...........وحجمها الوزن.........من كبيرة كميات وتخزن.......و
زمنية فترة تستمر........األخرى البطاريات أنواع من.
خفيفةصغيرالطاقة
اكبر
في تستعمل ولهذاالساعاتوالحواسيبواالتالتصوير.
علل:عنصر على المهندسون ركزالليثيومالبطاريات صناعة في:
النالليثيوممعروف عنصر اخفل بالنسبة قياسي اختزال جهد اقل ولهلعناصر
الفلزيةاالخرى.
- 26. 4-الوقود خاليا
خاليا............برامج في تستخدم.............بالمتفاعالت تزويدها يتم
..............بشكل النواتج إزالة و.............إلى تعمل أن وتستطيع
.........الطاقة بتحويل..............الىطاقة..............فعالة خاليا وهي.
جلفانيةالفضاء
باستمرارمتواصل
االبدالكيميائيةكهربائية
االنود(السالب: )الهيدروجينالكاثودالموجب:االكسجين
محلولهيدروكسيدالبوتاسيوم
2H2 (g) + 4OH -
(aq) → 4H2O (l) + 4e -O2 (g) + 2H2O (l) + 4e - →4OH -
(aq)
الكلي التفاعل:2H2 (g) + O2 (g) →2H2O(l)
- 29. مــنــع طــرقالــتــاكــل
1-الطالء:الماء لعزل الطالء من غطاء عملوالهواء( .الزمن مع يتلف لكنه)
2-استعمالاالنودالمضحي:
الفلز من كتل توصيل(المغنسيوماوالومنيوماوالتيتانيوم)، بالحديدفتتاكسد
الكتل هذهاسهلفي التقنية هذه وتستعمل الحديد مناالنابيبف المدفونةياالرض
3-بفلز التغليفاخر:
بفلز الحديد تغليفاكثرمقاومةللتاكسدمثل منهالخارصينوااللمنيوموالكروم
العملية هذه وتسمىبـ(الجلفنة. )للهواء تعرضها فعنديتاكسدم سطحهاكونا
من رقيقة طبقةاكسيدمرة التأكسد من الفلز تحمي الفلزاخرى.
مالحظة:تحميالجلفنةطبقة مادامت بطريقتين الحديدالخارصينسليمة:
1)الماء تمكن الوالوصول من الهواءالىالحديد سطح.
2)طبقة تشقق عندالخارصينيصبحالخارصيناالنودمن الحديد بحماية فيقوم المضحيالتأكل.
- 30. الكهربائي التحليل
ثانيا:الكهربائي التحليل خاليا:
الطاقة استعمال..............تفاعل إلحداث( ............واختزال أكسدة) الكهربائيةكيميائي
الكهربائي التحليل تطبيقات:
1-الكهربائي الطالء
بالكهرباء الطالء:فلز سطح على معين فلز من رقيقة طبقة تكوين عمليةاخر.
الكهربائي الطالء أهمية:
1-المعدن تآكل منع(الصدأ)2-اعطاءولمعان بريق المعدن
3-نفيس بمعدن رخيص معدن بطالء االقتصادية القيمة زيادة
- 31. الفضة من بطبقة ملعقة لطالء عملية تجربة:
1-طالؤه المراد المعدن توصل(الملعقة)للبطارية السالب بالقطب(الكاثود. )
2-الطالء المراد المعدن توصلبها(الفضة)للبطارية الموجب بالقطب(االنود.)
3-محلولالكتروليتيمننتراتالفضة(AgNO3.)
قطب كل عند الحادثة التفاعالت:
عندالكاثود(اختزال: )
عنداالنود(أكسدة: )
Ag+ + e - → Ag
Ag → Ag+ + e -
الملعقة على الفضة من طبقة تترسب العملية تلك وبتكرار.
- 32. 2-الكهربائي التحليللمصهورNaCl
التا العمليات وتحدث الحركة حرة ايوناته تصبح الملح صهر عندلية:
قطب كل عند الحادثة التفاعالت:
عنداالنود:2Cl -
(l) → Cl2 (g) + 2e-
عندالكاثود:Na+
(l) + e- → Na (l)
الكلي التفاعل:Na+
(l) + 2Cl -
(l)→ Na (l) + Cl2 (g)
الخلية هذه أهمية:
1-غاز تحضير: ...........المياه تنقية في يستخدم الذي-التنظيف منتجات-الورق-البالستيك-
الحشرية المبيدات-اإلصباغ
الكلور
2-فلز تحضير: ..................النووية المفاعالت في مبردا يستخدم الذي-اإل المصابيحضاءة
الخارجية.
الصوديوم
- 33. 3-لمحلول الكهربائي التحليلNaCl
يلي ما يحدث الكهربائي التيار مرور عند:
قطب كل عند الحادثة التفاعالت:
الخلية هذه أهمية:
1-غاز تحضير.........2-غاز تحضير................3-تحضير.................... الكلورالهيدروجينهيدروكسيدالصوديوم
علل:البحر لماء الكهربائي التحليل من الصوديوم ينتج ال
النالماء جزيئاتلديهالالختزال ميلاكثرمنالصوديوم
- 34. 4-إنتاجااللومنيوم
-يعتبرااللومنيومأكثر من...........في انتشارا......................أهم من و
خاماته(البوكسيت)أكسيدااللومنيومAl2O3.2H2O.
الفلزاتالقشرةاالرضية
-هول تمكنوهيروليتاستخالص منااللومنيومالكهربائي بالتحليللمصهور
Al2O3-انصهار درجة ارتفاع بسببAl2O3(2050˚C)بمادة خلطه تمالكريوليتNa3AlF6لخفض
االنصهار درجةواالقتصادية الكلفة لتقليل ذلك.
انطالق عنداالكسجينكربون مع يتفاعلاالنودثاني مكونااكسيدالكربون
علل:كثرة من بالرغمااللمنيومالقشرة فياالرضيةاالينصح انهباعادةتدويرااللومنيوم
النااللمنيوميتطلب الخامانتاجهالكهربائية الطاقة من كبيرة كميات.
- 35. 5-الخامات تنقية
-من النحاس معظم يستخرجالكبريتيداتمع بتسخينها وذلكاالكسجينCu2S + O2→ 2Cu +SO2
-يكون المستخلص النحاس معظم لكنشائبابمواداخرىكالحديدوالتالية الخلية تعمل ولتنقيته الفضة:
1)الموجب بالقطب نقي الغير النحاس لوح يوصل(|االنود)
2)السالب بالقطب النقي النحاس من سلك يوصل(الكاثود)
3)محلولالكتروليتيالنحاس كبريتات من
تترسبذراتعلى النحاسالكاثودقاع في الشوائب تترسب حين فيالخلية.
- 36. القلب ضربات منظم:
جهازيحتويبطارية علىالليثيوم-يودعمرها(5-8)سنواتكماانهاتنفذ
تدريجياوغازات تنتج الالجلد تحت يزرعاسفلالترقوة عظمةب ويوصلسلك
الىالقلبلنظيمضرباته.
- 37. الخاليا بين مقارنةالجلفانيةالتحليل خاليا و
الكيميائيةالىكهربائيةالكهربائيةالىالكيميائية
تلقائي(للطاقة خارجي لمصدر يحتاج ال)تلقائي غير(للطاقة خارجي لمصدر يحتاج)
السالب القطب هو(عمليةاالكسدة)الموجب القطب هو(عمليةاالكسدة)
الموجب القطب هو(االختزال عملية)السالب القطب هو(االختزال عملية)
مناالنود(-)الىالكاثود)+(مناالنود)+(الىالكاثود(-)
تحتاجالىملحية قنطرةتحتاج الالىملحية قنطرة
البدانح مختلفان القطبان يكونتى
بينهما جهد فرق ينشأ.
يشترط الانمختلفان القطبان تكون.