Uploaded byalord111
PPT, PDF3,539 views

الكيماء الكهربائية

يغطي الفصل 9 من الكيمياء الكهربائية مفهوم الخلايا الكهروكيميائية، حيث يتم إعطاء تعريفات وتركيبات الخلايا، بما في ذلك الأقطاب والإلكتروليتات. يتناول الفصل أيضًا كيفية تحويل الطاقة الكيميائية إلى كهربائية بواسطة الخلايا الجلفانية، ودور القنطرة الملحية في الحفاظ على التوازن الأيوني. بالإضافة إلى ذلك، يستعرض أنواع البطاريات المختلفة وتفاعلاتها.

Embed presentation

Downloaded 56 times
1 / 136
2 / 136
3 / 136
4 / 136
Most read
5 / 136
6 / 136
7 / 136
Most read
8 / 136
9 / 136
10 / 136
11 / 136
12 / 136
13 / 136
14 / 136
15 / 136
16 / 136
17 / 136
18 / 136
19 / 136
20 / 136
21 / 136
22 / 136
23 / 136
24 / 136
25 / 136
26 / 136
27 / 136
28 / 136
Most read
29 / 136
30 / 136
31 / 136
32 / 136
33 / 136
34 / 136
35 / 136
36 / 136
37 / 136
38 / 136
39 / 136
40 / 136
41 / 136
42 / 136
43 / 136
44 / 136
45 / 136
46 / 136
47 / 136
48 / 136
49 / 136
50 / 136
51 / 136
52 / 136
53 / 136
54 / 136
55 / 136
56 / 136
57 / 136
58 / 136
59 / 136
60 / 136
61 / 136
62 / 136
63 / 136
64 / 136
65 / 136
66 / 136
67 / 136
68 / 136
69 / 136
70 / 136
71 / 136
72 / 136
73 / 136
74 / 136
75 / 136
76 / 136
77 / 136
78 / 136
79 / 136
80 / 136
81 / 136
82 / 136
83 / 136
84 / 136
85 / 136
86 / 136
87 / 136
88 / 136
89 / 136
90 / 136
91 / 136
92 / 136
93 / 136
94 / 136
95 / 136
96 / 136
97 / 136
98 / 136
99 / 136
100 / 136
101 / 136
102 / 136
103 / 136
104 / 136
105 / 136
106 / 136
107 / 136
108 / 136
109 / 136
110 / 136
111 / 136
112 / 136
113 / 136
114 / 136
115 / 136
116 / 136
117 / 136
118 / 136
119 / 136
120 / 136
121 / 136
122 / 136
123 / 136
124 / 136
125 / 136
126 / 136
127 / 136
128 / 136
129 / 136
130 / 136
131 / 136
132 / 136
133 / 136
134 / 136
135 / 136
136 / 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

PDF
Electrochemical cell
byRenuDhetarwal
 
PPTX
GENERAL ASPECTS OF MATERIAL CHEMISTRY.pptx
byabdelbasetm1999
 
PPTX
plastocyanin
byAsma Hossain
 
PDF
Properties of solids (solid state) by Rawat's JFC
byRawat DA Greatt
 
PDF
Jahn-Teller Theorem
byڈاکٹر محمد اسلم عطاری
 
PPTX
Standard potential
byMuhammad Yahaya
 
PDF
Inorganic reaction mechanism pdf.pdf
byVikasThakur896480
 
PDF
Spdf block
byJakir Hossain
 
Electrochemical cell
byRenuDhetarwal
 
GENERAL ASPECTS OF MATERIAL CHEMISTRY.pptx
byabdelbasetm1999
 
plastocyanin
byAsma Hossain
 
Properties of solids (solid state) by Rawat's JFC
byRawat DA Greatt
 
Jahn-Teller Theorem
byڈاکٹر محمد اسلم عطاری
 
Standard potential
byMuhammad Yahaya
 
Inorganic reaction mechanism pdf.pdf
byVikasThakur896480
 
Spdf block
byJakir Hossain
 

What's hot

PPTX
S & p block elements
bySidra Javed
 
PPTX
Electroanalytical chemistry
bywadhava gurumeet
 
PDF
Inorganic materials 1/2
byChris Sonntag
 
PPTX
Electrochemistry
byMohammad Nabil Hossain
 
PPT
Fission
bysanjokk
 
PPT
Metal alkene complexes.ppt
byDrGeetaTewari
 
PPTX
Introduction to electrochemistry 2 by t. hara
byToru Hara
 
PDF
Transition metal
bygeetha T
 
PPTX
Ele ctrode potential, electrochemical series
byrajenderkarnekanti
 
PPTX
Electro chemistry
bylaishram dhanachandra
 
PPTX
Oxygen overpotential
byMithil Fal Desai
 
PPTX
Determination of hardness of water
byAnand Prithviraj
 
PDF
Electrochemistry
byGetachew Solomon
 
PPTX
MODULE - 1 : ELECTROCHEMISTRY
byrashmi m rashmi
 
PDF
Chemistry zimsec chapter 7 redox reactions and electrolysis
byalproelearning
 
PPTX
Electrochemistry
byBasil "Lexi" Bruno
 
PPSX
Electrochemistry – electrochemical cells
byKavya Liyanage
 
PPTX
Kinetics of solution in reaction
bySaiva Bhanu Kshatriya College, Aruppukottai.
 
PPT
Metal ions in biological systems
byMISHUSINGH1
 
PPTX
B sc_I_General chemistry U-I Nuclear chemistry
byRai University
 
S & p block elements
bySidra Javed
 
Electroanalytical chemistry
bywadhava gurumeet
 
Inorganic materials 1/2
byChris Sonntag
 
Electrochemistry
byMohammad Nabil Hossain
 
Fission
bysanjokk
 
Metal alkene complexes.ppt
byDrGeetaTewari
 
Introduction to electrochemistry 2 by t. hara
byToru Hara
 
Transition metal
bygeetha T
 
Ele ctrode potential, electrochemical series
byrajenderkarnekanti
 
Electro chemistry
bylaishram dhanachandra
 
Oxygen overpotential
byMithil Fal Desai
 
Determination of hardness of water
byAnand Prithviraj
 
Electrochemistry
byGetachew Solomon
 
MODULE - 1 : ELECTROCHEMISTRY
byrashmi m rashmi
 
Chemistry zimsec chapter 7 redox reactions and electrolysis
byalproelearning
 
Electrochemistry
byBasil "Lexi" Bruno
 
Electrochemistry – electrochemical cells
byKavya Liyanage
 
Kinetics of solution in reaction
bySaiva Bhanu Kshatriya College, Aruppukottai.
 
Metal ions in biological systems
byMISHUSINGH1
 
B sc_I_General chemistry U-I Nuclear chemistry
byRai University
 

Viewers also liked

PPT
الكيماء الكهربائية
byalord111
 
PDF
اسئلة كيمياء مع اجابتها
byteacher2006
 
PPT
تطبيقات على التحليل الكهربائي
byوليد الجبر
 
PDF
امتحان كيمياء السودان 2015 مرفق الاجابات النموذجية
byMohamed Shalaby
 
PDF
16th chapter electrolysis
byMehdi Ouaziz
 
PPT
شيماء الحيحي تفاعلات التاكسد والاختزال
byKaram Nasralla
 
PDF
دليل المعلم العلوم-الحادي عشر-الكيمياء
byReyad Ibrahim - bard college
 
PDF
امتحان ع الباب الثالث - الفصل الثاني - كيمياء 1ث 2015
byMohamed Shalaby
 
PDF
امتحان ع الباب الاول والثاني كيمياء 1ث 2015
byMohamed Shalaby
 
PDF
مذكرة مميزة فى كيمياء 1ث
byMotafawkeen
 
PPTX
Chem2
byAhmed Zabe
 
PDF
Chepter 8
bychem4sami
 
PDF
Chepter 10
bychem4sami
 
PDF
تجريبي سامي 2010 2011
bychem4sami
 
PDF
Chapter 9
bychem4sami
 
PPSX
الكيمياء الجنائيه
byalord111
 
PDF
امتحان ع الباب الخامس كيمياء 1ث 2015
byMohamed Shalaby
 
PPT
Batteries
byMohamed Elgohary
 
DOCX
مي القحطااني
byalord111
 
PPT
5a51a36a00ad95d15da229947fc3f1e7
byوليد الجبر
 
الكيماء الكهربائية
byalord111
 
اسئلة كيمياء مع اجابتها
byteacher2006
 
تطبيقات على التحليل الكهربائي
byوليد الجبر
 
امتحان كيمياء السودان 2015 مرفق الاجابات النموذجية
byMohamed Shalaby
 
16th chapter electrolysis
byMehdi Ouaziz
 
شيماء الحيحي تفاعلات التاكسد والاختزال
byKaram Nasralla
 
دليل المعلم العلوم-الحادي عشر-الكيمياء
byReyad Ibrahim - bard college
 
امتحان ع الباب الثالث - الفصل الثاني - كيمياء 1ث 2015
byMohamed Shalaby
 
امتحان ع الباب الاول والثاني كيمياء 1ث 2015
byMohamed Shalaby
 
مذكرة مميزة فى كيمياء 1ث
byMotafawkeen
 
Chem2
byAhmed Zabe
 
Chepter 8
bychem4sami
 
Chepter 10
bychem4sami
 
تجريبي سامي 2010 2011
bychem4sami
 
Chapter 9
bychem4sami
 
الكيمياء الجنائيه
byalord111
 
امتحان ع الباب الخامس كيمياء 1ث 2015
byMohamed Shalaby
 
Batteries
byMohamed Elgohary
 
مي القحطااني
byalord111
 
5a51a36a00ad95d15da229947fc3f1e7
byوليد الجبر
 

Similar to الكيماء الكهربائية

PPT
الكيمياء الكهربائية أو الكيمياء الكهربية أو الكهروكيمياء أو الكَهْرَكِيمياء أ...
bymhamdiseddikd
 
PPTX
Final electrochemistry
byAl Baha University
 
PDF
كيمياء كهربية ثالثة 2018
byHossam Sewify
 
PDF
اجوبة اسئلة المهارات
bychem4sami
 
PDF
مراجعة باب رابع كهربية 2018
byHossam Sewify
 
PPTX
الفصل الرابع. كيمياء عضوية _هاليدات الألكيل.pptx
byssuserf7241e1
 
PPTX
الاربطه الكيميائيه والايونيه-الاكسده والاختزال-والتفاعلات الكيميائيه.pptx
byAhmadEweas
 
PPTX
the presentation of the fundamentals of organic chemistry
byaabker86
 
PDF
مقدمة
byHossam Sewify
 
PDF
الانتقالية وحديد-وهيدروكربونات-أليفاتية
byibrahimaswan
 
PDF
باب ثالث الروابط واشكال الجزيئات 2018
byHossam Sewify
 
PPT
Electrochemistry part2
byAwad Albalwi
 
PPT
Electrochemistry part3
byAwad Albalwi
 
PDF
مراجعة باب ثان
byHossam Sewify
 
PDF
كهربية وهيدروكربونات مشتقة
byibrahimaswan
 
PPT
معالجة مياه الغلايات Boiler chemical -.ppt
bybidobasha3
 
PPTX
علوم الثانى اعدادى ترم اول
byibrahimaswan
 
PDF
مراجعة باب العناصر الإنتقالية
byHossam Sewify
 
PDF
بنية الذرة الباب الأول 2018
byHossam Sewify
 
PDF
مقاومات وموجة وجسيم
byibrahimaswan
 
الكيمياء الكهربائية أو الكيمياء الكهربية أو الكهروكيمياء أو الكَهْرَكِيمياء أ...
bymhamdiseddikd
 
Final electrochemistry
byAl Baha University
 
كيمياء كهربية ثالثة 2018
byHossam Sewify
 
اجوبة اسئلة المهارات
bychem4sami
 
مراجعة باب رابع كهربية 2018
byHossam Sewify
 
الفصل الرابع. كيمياء عضوية _هاليدات الألكيل.pptx
byssuserf7241e1
 
الاربطه الكيميائيه والايونيه-الاكسده والاختزال-والتفاعلات الكيميائيه.pptx
byAhmadEweas
 
the presentation of the fundamentals of organic chemistry
byaabker86
 
مقدمة
byHossam Sewify
 
الانتقالية وحديد-وهيدروكربونات-أليفاتية
byibrahimaswan
 
باب ثالث الروابط واشكال الجزيئات 2018
byHossam Sewify
 
Electrochemistry part2
byAwad Albalwi
 
Electrochemistry part3
byAwad Albalwi
 
مراجعة باب ثان
byHossam Sewify
 
كهربية وهيدروكربونات مشتقة
byibrahimaswan
 
معالجة مياه الغلايات Boiler chemical -.ppt
bybidobasha3
 
علوم الثانى اعدادى ترم اول
byibrahimaswan
 
مراجعة باب العناصر الإنتقالية
byHossam Sewify
 
بنية الذرة الباب الأول 2018
byHossam Sewify
 
مقاومات وموجة وجسيم
byibrahimaswan
 

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 الكيمياءالذي 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 (‬
  • 6.
  • 7.
    ‫الخليا الكهروكيميائية‬ ‫ادرس الشكلينالتاليين 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 وضعلوح 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 أكسدةللخارصين 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 عنداتصال المادتين المتفاعلتين؟‬ ‫يصاحب اونتقال اللكتروونات طاقة حرارية.‬ ‫ماذا يحدث عند فصل المادتين المتفاعلتين؟‬ ‫يصاحب اونتقال اللكتروونات طاقة كهربائية بدل‬ ‫الحرارة .‬
  • 11.
    ‫مم تتكون الخليةالجلفاونية ؟‬ ‫قنطرة ملحية‬ ‫قطب‬ ‫قطب‬ ‫إلكتروليت‬ ‫إلكتروليت‬ ‫نصف خلية‬ ‫نصف خلية‬
  • 12.
    ‫القطب : موصليستخدم 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 القنطرةالملحية) 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 :- اكتبترميز 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 :‬ ‫ونظاممن أقطاب وإلكتروليتات تنتج‬ ‫نُ‬ ‫ ً‬ ‫فيها التفاعلت الكيميائية طاقة‬ ‫كهربائية أو ينتج فيها التيار‬ ‫نُ‬ ‫الكهربائي تغيرا كيميائيا ً .‬ ‫ ً‬
  • 22.
    ‫الخليا الكهروكيميائية‬ ‫الخليااللكتروليتية‬ ‫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
  • 23.
  • 24.
    ‫الخليا الفولتية أوالجلفاونية‬ ‫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 أوالجلفاونية‬ ‫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 حبات 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 كتلةالكاثود ) 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 فيالدائرة 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 الخليةالفولتية‬ ‫* 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 : تسميةالخلايا 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 فيالحدايد 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 : تزدادمسرعة تآكل الفلز‬ ‫بوجود المل ح الذائبة أو ارتفاع‬ ‫حمضية الومسط ؟‬ ‫ج- لزايادة وجود الايونات فتسهل‬ ‫حركة اللكترونات .‬
  • 53.
    ‫حمااية الفلزات منالتآكل‬ ‫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 الحدايدالمجلفن 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 الجلفنةفي 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 قياسالجهد 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 الجهدالقطبي 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 ايحدثفي 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 كاتيوناتالنحاس 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 قطبالنحاس 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 - إذاكان 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 : رتبتصاعديا 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 جهودالختزال‬ ‫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 تكوينخلية 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 علىالخليا 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 عمليةالختزال 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 جلفانيةرمزها 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 التالييحدث 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 التالييحدث 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 : إذاعلمت 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 علمتأن 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 .‬
  • 103.
  • 104.
    ‫كيف تعمل الخلايااللكتروليتية‬ ‫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
  • 107.
  • 108.
    ‫تفرايغ المركم الرصاصي‬ ‫تترسب كبريتات‬ ‫الرصاص ) ‪( II‬‬ ‫بمرور الوقت‬ ‫على القطاب‬ ‫(4‪)PbSO‬‬ ‫(4‪)PbSO‬‬
  • 109.
    ‫خلل تفرايغ المركمالرصاصي‬ ‫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 القوةالمحركة 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
  • 111.
  • 112.
  • 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 لمصهوركلورايد 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 لمحلولمخفف من كلورايد الصودايوم‬ ‫أكسجين‬ ‫هيدروجين‬ ‫عند النود‬ ‫-‬ ‫‪2H2O‬‬ ‫‪O2 + 4H+ + 4e‬‬ ‫عند الكاثود‬ ‫-‬ ‫‪4H2O + 4e‬‬ ‫-‬ ‫‪2H2 + 4OH‬‬
  • 118.
    ‫التحليل الكهربائي لمحلولمخفف 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 لمحلولمخفف 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 لمحلولمركز 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 لمحلولمركز 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 فينواتج 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 مادةالقطب :‬ ‫• 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 علىالتحليل 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 الكهربائيلمحلول 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 ‫نحاسغير 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 ‫نحاسغير 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