الجمعة، 9 مارس 2018

بعض الخلايا الجلفانية - والخلية الالكتروليتية


بعض الخلايا الجلفانية :
تنقسم الخلايا الجلفانية تبعاً لطبيعة عملها لإنتاج الطاقة الكهربية إلى:
[1] خلايا أولية ( البطاريات الجافة ) : مثل  خلية الخارصين كربون  ،  الخلية القاعدية  و خلية الزئبق                                      
[2] خلايا ثانوية ( البطاريات القابلة للشحن ) مثل بطارية المركم الرصاصي .
]3 [ خلايا الوقود .
أولا : الخلايا الجافة ( البطاريات الجافة ) .
المميزات :
  • تستخدم لمرة واحدة فقط .  
  • تتوقف عن العمل عندما تستهلك مادة المصعد وتنضب أيونات المهبط. 
علل  : لا يسهل (عملياً أو اقتصادياً) بل ربما يستحيل إعادة شحنها ؟                   
ü      لان تفاعل الخلية يصل إلى حالة التوازن .
  • . ...................  وهناك ثلاثة أنوع من هذه الخلايا .
أ‌-        خلية (بطارية ) الخارصين – كربون :
  

بطارية الخارصين – كربون    

 

سؤال : مما تتركب خلية الخارصين كربون ؟
التركيب:-
1-     المصعد  : وعاء من الخارصين (أنود) قطب سالب يبطن بعجينه رطبة بيضاء من كلوريد الخارصين وكلوريد أمونيوم.
2-     المهبط : عمود من الكربون (كاثود) قطب موجب يحاط بعجينه رطبة من ثانى أكسيد المنجنيز وكلوريد الأمونيوم .
3-     إلكتروليت: عجينة رطبة من كلوريد الخارصين وكلوريد الأمونيوم وثاني أكسيد المنجنيز .
التفاعلات :
    عند الانود ( المصعد)                                                                                       
                                                    Zn           Zn+2   +  2e-   

                       
 عند الكاثود  ( المهبط )
      2MnO2    +   2NH4+   +  2e-                                2MnO(OH)   +  2NH3                                               
---

              Zn + 2MnO2 + 2NH4+                Zn2+ + 2NH3 + 2MnO(OH)
القوة الدافعة الكهربية =  1,5 فولت .
الاستخدامات :
تستخدم في المصابيح اليدوية ، أجهزة الراديو ، المسجلات ، والعاب الأطفال وغيرها .

ب‌-     الخلية (البطارية )القاعدية :
مميزاتها :
·         أطول عمرا وأصغر حجما .
·         لا تحتوي على عمود كربون .
التركيب :
§         المصعد ( الآنود ) : عبارة عن عجينة من فلز الخارصين وهيدروكسيد البوتاسيوم ( Zn-KOH ) .
§         المهبط ( الكاثود ) : عبارة عن ثاني أكسيد المنجنيز MnO2     .
§         الإلكتروليت : محلول قلوي من KOH .

تفاعلات الخلية القاعدية :                                   
·         أكسدة عند المصعد :                         
     Zn   +   2OH-        Zn(OH)2    +   2e- 
·         اختزال عند المهبط :  
                                                       2MnO2  +  H2O  + 2e        Mn2O3  +  2OH-    
التفاعل الكلي للخلية :                  
              Zn(OH)2  +  Mn2O3    H2O   +    2MnO2 +    Zn

القوة الدافعة الكهربية  =  1,5 فولت
سؤال : لماذا تسمى هذه البطارية بالقاعدية ؟
الجواب : لأن الالكتروليت فيها قاعدي ( هيدروكسيد البوتاسيوم )

جـ - خلية (بطارية ) الزئبق :

مميزاتها :
·         صغيرة الحجم .
·         تستخدم في الأجهزة الحساسة والصغيرة .
·         تستخدم في الآلات الحاسبة ومقويات السمع .
·         القوة الدافعة  الكهربية  = 1,3 فولت .
التركيب :
§         المصعد( الانود ) : عبارة عن عجينة من الخارصين وهيدروكسيد البوتاسيوم  ( Zn-KOH ) .
§         المهبط ( الكاثود ) : أكسيد الزئبق  HgO  .
§         الإلكتروليت : عبارة عن محلول من هيدروكسيد البوتاسيوم.
تفاعلات الخلية :
§         أكسدة عند المصعد :
§         Zn   +  2OH-      ZnO + H2O + 2e-                
§         اختزال عند المهبط :
§                                                                                                                                            HgO  + H2O  + 2e-         Hg   + 2OH-    
§         التفاعل الكلي للخلية :
v     Zn    +  HgO          ZnO   +  Hg 
علل : خلية الزئبق تستخدم في الساعات وسماعات الأذن ؟
ü      وذلك لصغر حجمها ولطول عمرها .
سؤال : ما دور كل مما يلي :
§         لوح النحاس بداخل الخلية القاعدية ؟
ý     يعمل على تجميع التيار الكهربي .
§         ثاني أكسيد المنجنيز  MnO2 في خلية الخارصين كربون ؟
ý     يؤكسد غاز الهيدروجين ويمنعه من التراكم أثناء إختزال الأمونيوم ويمنع تراكمه .


ثانيا :  الخلايا الثانوية ( البطاريات القابلة للشحن ) منها :
 بطارية المركم الرصاصي :  انظر الشكل المقابل


مميزاتها : 
·         يمكن إعادة شحنها عدة مرات .
·         كل خلية تتكون من مصعد ومهبط وتعطي  2 فولت .
·         القوة الدافعة الكهربية  = عدد الخلايا  X  2
التركيب :
v   تتكون من وعاء من البلاستيك ( الأبونيت ) لا يتفاعل مع حمض الكبريتيك . وبداخله مجموعتان من الألواح الرصاصية المثقبة على شكل شبكة .
§         المصعد ( الآنود ) : شبكة من الرصاص مملؤءة  بالرصاص الاسفنجي  Pb .
§         المهبط  ( الكاثود ) : شبكة من الرصاص مملؤءة بعجينة من ثاني أكسيد الرصاص  PbO2 .
§           صفائح عازلة تفصل بين المجموعين ( شبكتي المصعد و المهبط ).
§         الإلكتروليت : عبارة عن حمض الكبريتيك المخفف ( H2SO4  ) تغمر فيه الألواح والصفائح العازلة .
تفاعلات الخلية :
أ‌)        عملية التفريغ :
§         أكسدة عند المصعد :
            PbSO4 + 2e-                Pb(s) +SO42- 
§         اختزال عند المهبط :
     PbSO4 + 2H2O                               PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-
                 
التفاعل الكلي للبطارية:
Pb  + PbO2  + 2H2SO4          2PbSO4  +2H2O                       
                   
ب‌)     إعادة شحن البطارية :
الاستخدام الطويل للبطارية يؤدي إلى ضعف حمض الكبريتيك فيها وتزداد نسبة الماء .
ويؤدي ذلك إلى نقص كمية التيار الكهربي الناتج عنها . وبالتالي تحتاج إلى إعادة شحنها
v     عند الشحن توصل البطارية بمصدر كهربي جهده أكبر من جهدها بقليل فتنعكس الأقطاب وتنعكس التفاعلات.
التفاعل الكلي لعمليتي الشحن والتفريغ :
  
                                            Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42-       2PbSO4 + 2H2O
الهيدرومتر : هو جهاز يستخدم لقياس كثافة حمض الكبريتيك في البطارية والذي هو أساس تفاعلات الأكسدة والإختزال في البطارية .
سؤال : كيف يعمل الهيدرومتر ؟
الجواب : هناك احتمالان لفحص المركم هما .
·         إذا كانت كثافة المحلول في البطارية   =  كثافة الماء   أي تساوي = 1 جرام / مل3   . دل ذلك على أن البطارية مستهلكة تماما ( غير صالحة ) .
·         إذا كانت كثافة المحلول = أكبر من   ( 1) جم / مل3  . أي أقل من ( 1,8 جم / مل3 ) . دل ذلك على صلاحية البطارية
·         كثافة حمض الكبريتيك المركز  = 1,8 جم / مل3 .
 السؤال  :  ما دور حمض الكبريتيك في بطارية المركم الرصاصي ؟
v    

القوة الدافعة الكهربية لبطارية المركم الرصاصي مكونة من 7 خلايا  = 14      ,    القوة الدافعة = 2 × عدد الخلايا

 
هو أساس تفاعلات الأكسدة والإختزال في البطارية .

ثالثا خلايا الوقود :
·         هي خلايا جلفانية تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربية مباشرة دون المرور بالحالة الوسطية ( الطاقة الحرارية ) .
مثال : خلية وقود قائمة على غازي ( الهيدروجين و الأكسجين ) .

تختلف هذه الخلية عن الخلايا الجلفانية في أن أقطابها تتكون من مادة لا تدخل في التفاعل مثل الجرافيت المسامي
 
ملاحظة :
التركيب :
·         حجرة مركزية مملوءة بمحلول من هيدروكسيد البوتاسيوم المركز الساخن عند ( 200 م )  . وهو الإلكتروليت في الخلية .
·         قطبين مساميين من الكربون ( الجرافيت ) المحتوي على النيكل على تماس مع الإلكتروليت ( KOH ) .
·         يمرر غاز الهيدروجين المضغوط على تماس مع ( المصعد ) .
·         يمرر غاز الأكسجين المضغوط على تماس مع ( المهبط ) .
تفاعلات الخلية :
§         أكسدة عند المصعد ( يتأكسد الهيدروجين ) .
                                        2H2      +   4OH-           4H2O   +     4e-                        
§         اختزال عند المهبط ( يختزل الأكسجين ).
                                                O2    +  2H2O    + 4e-     →      4OH-                       

التفاعل الكلي لخلية الوقود :  
                                                                             2H2    +   O2          2H2O                                     
ملاحظة : يغادر جزء من الماء في الخلية على هيئة بخار ماء عن طريق غاز الهيدروجين الدوار .
القوة الدافعة الكهربية = 1,23 فولت .
مميزات خلايا الوقود :
·         الأقطاب لا تستهلك أثناء التشغيل ؟عللــــــــــ ؟  ........ لأنها لا تتفاعل .
·         المردود مرتفع حوالي الضعف .
·         تستخدم لإنتاج ماء الشرب في السفن الفضائية .
·         الوقود يغذي الخلية باستمرار .
·         لا تسبب تلوثا للبيئية نحصل منها على طاقة نظيفة
العيوب :
·         حجمها كبير .
·         ارتفاع التكلفة .
ملاحظة :

أي خلية جلفانية تتكون من :        1- آنود                  2- كاثود           3- الكتروليت             
ثانيا خلايا التحليل الكهربي ( الخلايا الإلكتروليتية ) :
ü   خلية التحليل الكهربي : هي خلية كهروكيميائية تحتاج إلى طاقة كهربية من مصدر خارجي لإحداث تفاعل أكسدة واختزال ما كان ليحدث بشكل تلقائي .
ü      هي خلية تحول الطاقة الكهربية إلى طاقة كيميائية .
ü     

التحليل الكهربي : تحدث تفاعلات التحليل الكهربي عند مرور تيار كهربي إما في مصهورات الأملاح . أو في محاليل الأملاح ومحاليل الحموض والقواعد .

 
هي الخلايا التي تحدث فيها تغيرات كيميائية نتيجة مرور تيار كهربائي خارجي .
ملاحظة :

سؤال : مما تتكون الخلية الإلكتروليتية ؟
التركيب  :
1-     وعاء يوضع بداخله المادة الإلكتروليتية ( مصهور أو محلول ) .
2-     قطبان موصلان في المحلول أو المصهور من فلز أو جرافيت  .
3-     عند توصيل التيار الكهربائي يكتسب كل قطب منهما شحنة طرف البطارية المتصل به . ويفقد هذه الشحنة عند قطع التيار الكهربي .
سؤال : كيف تفسر عملية توصيل محلول كلوريد النحاس ( CuCl2 ) للتيار الكهربي ؟
الجواب :  مركب ( CuCl2 ) هو مركب أيوني .
·         يتفكك ( CuCl2 ) عند ذوبانه في الماء مكونا محلول الكتروليتي يحتوي على أيونات النحاس الموجبة وأيونات الكلور السالبة كما يلي :
·        

خلية الكتروليتية
 
CuCl2                 Cu+2      +     2Cl-                                                               
·         عند توصيل الساقين أحدهما بالقطب السالب للبطارية والاخر بالقطب الموجب
فان التيار الكهربي يسري في الدائرة ؟  عللـــــــــــــــــــــــــــــــــــ
·         القطب السالب للبطارية يدفع الإلكترونات نحو الساق المتصل به ويحوله الى قطب سالب ( مهبط ) كاثود ,
·         القطب الموجب للبطارية يقوم بسحب الإلكترونات من القطب المتصل به ويحوله الى قطب موجب ( مصعد ) آنود .
النتيجة : إضاءة المصباح أوقراءة مؤشر مقياس الجهد . وهذا دليل على إستمرار سريان الإلكترونات عبر الدائرة .

سؤال : ما أثر مرور التيار الكهربائي في المصاهير والمحاليل الإلكتروليتية ؟
الجواب : سوف يتم التعرف على الإجابة من خلال تطبيقين هما التحليل الكهربي للمحاليل   و التحليل الكهربي للمصاهير كما يأتي :
تطبيقات على التحليل الكهربي :
أ‌-        التحليل الكهربي لمصاهير الأملاح : تتميز الأملاح الأيونية بأنها مكونات صلبة تنصهر بالتسخين إلى أيونات موجبة وسالبة وتصبح موصلة للتيار الكهربي .
v     مثال : التحليل الكهربي لمصهور كلوريد الصوديوم :
§         عند صهر كلوريد الصوديوم بالحرارة تنفصل الأيونات الموجبة والسالبة وتصبح حرة الحركة في المصهور .
المعادلة : NaCl                Na+    +   Cl-                                                                                
§         عند توصيل التيار الكهربي تجذب أقطاب الخلية الإلكتروليتية الأيونات المخالفة لها في الشحنة ؟  ماذا يحدث ؟؟؟؟؟؟؟
§         تنجذب أنيونات الكلور ( Cl- ) نحو المصعد وتفقد شحنتها وتتأكسد إلى غاز الكلور كما في المعادلة :

أكسدة عند المصعد :

2Cl-             Cl2  +  2e-                                                       
§        

إختزال عند المهبط :
 
تنجذب كاتيونات الصوديوم (Na+  ) نحو المهبط وتختزل إلى ذرات الصوديوم كما في المعادلة :
2Na+   + 2e-              2Na                                                      

النتيجة : عند مرور تيار كهربي في مصهور كلوريد الصوديوم يتصاعد عند الآنود غاز أصفر مخضر (غاز الكلور ) ، ويتكون عند الكاثود سائل فضي لامع من ( الصوديوم ) .
 
التفاعل الكلي :              2NaCl                     2Na    +   Cl2                             


ب‌-     التحليل الكهربي للمحاليل الإلكتروليتية :
علل : التحليل الكهربي للمحاليل الإلكتروليتية المائية أكثر تعقيدا من المصاهير ؟
الجواب : وذلك لأن الماء يدخل في التفاعل وقد يتأكسد أو يختزل .
معادلات الأكسدة والاختزال للماء :
·         يتأكسد الماء كما في المعادلة :
                             2H2O            O2     +  4H+  + 4e-          E =  +1,23  Volt 
·         يختزل الماء كما في المعادلة :
                               2H2O      +  2e-          H2       +    2OH-      E = -0,83  volt       
حيث E هي جهد الإختزال .
سؤال : هل يمكن التحكم بنواتج التحليل الكهربي للمحاليل الإلكتروليتية ؟
الجواب : نعم عن طريق التحكم بالعوامل المؤثرة في نواتج التحليل الكهربي للمحاليل الإلكتروليتية . .....  السؤال بشكل آخر
سؤال : ما هي العوامل المؤثرة في نواتج التحليل الكهربي للمحاليل الإلكتروليتية ؟  
1-     جهود الاختزال القطبية للأنواع : ( جهود الأكسدة والإختزال للأيونات والماء ) .
§         تحدث الأكسدة عند الآنود والنوع الذي جهد اختزاله أقل يتأكسد أولا .
§         يحدث الإختزال عند الكاثود و النوع الذي جهد إختزاله أعلى يختزل أولا .
2-     درجة تركيز المحلول ( تركيز الأيونات ) :
§         يزداد جهد الإختزال للأيونات الموجبة بزيادة تركيز المحلول وتقل بنقص التركيز .
§         يقل جهد الإختزال للأيونات السالبة بزيادة التركيز ويزداد بنقص التركيز .

3-     نوع مادة القطب : عندما يكون جهد إختزال مادة القطب ( الأنود ) أقل من جهد إختزال أيونات المذاب السالبة أو الماء تتأكسد الذرات المكونة لمادة القطب وتذوب في المحلول .
مثال : عند التحليل الكهربي لمحلول كبريتات النحاس (π ) بين قطبين من النحاس ، ماذا يحدث ؟
v     يحدث نقص في كتلة مادة الأنود تدريجيا ، أي يتأكسد القطب نفسه إذا كان له جهد إختزال أقل من الأيونات . ( جهد إختزال الكبريتات = +1,8فولت ، جهد إختزال جزيئات الماء = +1,23فولت  ، وجهد إختزال النحاس = +0,34 فولت ) .
سؤال : ما الذي يتأكسد في الخلية السابقة ؟
الجواب : الذي يتأكسد هو قطب الأنود ( النحاس ) ويتآكل لأن جهد إختزاله هو الأقل +0,34 فولت .
تطبيقات على التحليل الكهربي للمحاليل الإلكتروليتية :
أ‌-        تحضير بعض المركبات : مثل تحضير هيدروكسيد الصوديوم ( NaOH   ) :
التحليل الكهربي لمحلول مائي مشبع من كلوريد الصوديوم باستخدام قطبين خاملين من الكربون ( الجرافيت ) .
§         يتفكك كلوريد الصوديوم في الماء الى أيونات سالبة وموجبة .
          NaCl          →          Na+   +  Cl-                                                                   
§         عند مرور التيار الكهربي تتجه الأيونات نحو الأقطاب المخالفة لها في الشحنة .
·        

معادلات الإختزال المحتملة هي :                                           
 
عند المهبط يتجه ( Na+  , H2O  ) ويختزل الماء قبل الصوديوم Na+  . ( لأن جهد اختزال الماء أعلى من الصوديوم )
1 – Na+  + e-          →       Na                       E = -2,71 Volt                                   
2 – 2H2O    +  2e-      →    H2   +   2OH-             E = -0,83 Volt                          
·         عند المصعد تتجه (   Cl-   ,  H2O ) ويتأكسد الكلور ؟       عللــــــــــــــــ
ü      لأن الأكسجين الناتج من أكسدة الماء يستقطب على قطب الكربون فيزداد فرق جهده لإزلة الإستقطاب فيزداد جهد اختزاله  


معادلات الأكسدة المحتملة هي                      
                                                  
 3 - 2Cl-         →        Cl2    +  2e-             E = +1,36 Volt                                                    
                                    4 – 2H2O         →   O2   +  4H+  4e-             E = +1,23 Volt   
v     عند جمع المعادلتين  2 , 3 تنتج المعادلة التالية : 
 التفاعل الكلي للخلية :              2H2O     +  2Cl-      →     2OH-    +  H2  +   Cl2                          

النتيجة هي :
·         تصاعد غاز الهيدروجين عند الكاثود ( المهبط ) .
·         تصاعد غاز الكلور عند الانود   ( المصعد ) .
·         تكوين هيدروكسيد الصوديوم في المحلول .
علل لكل مما يلي :
v     تختلف نواتج التحليل الكهربي لمحلول  من NaCl عن نواتج التحليل الكهربي لمصهور NaCl  ؟
ü      لأن نواتج تحليل المصهور هي  Na  ,  Cl2  أما في حالة المحلول فيوجد الماء بالإضافة إلى الملح مما يؤدي إلى إمكانية إختزال أو أكسدة الماء وتكون النواتج تصاعد Cl2   عند الآنود و H2 عند الكاثود ويتكون هيدروكسيد الصوديوم في المحلول .
v     عند إجراء تحليل كهربي لمحلول حمض الكبريتيك لا يتأثر الحمض ؟
ü      لأن الذي يتأكسد ويختزل هو الماء ويزداد تركيز الحمض .

ب‌-     تنقية المعادن :
·         كثير من المعادن التي يتم تحضيرها في الصناعة لا تكون على درجة عالية من النقاوة ،  فالنحاس الذي نقاوته 99% يحتوي على شوائب من الخارصين والحديد والفضة والذهب تعمل على تقليل القابلية للتوصيل الكهربي .
خطوات تنقية فلزالنحاس .
1-     نجعل لوح النحاس المراد تنقيته أنودا في الخلية ( سلك نحاس غير نقي ) .
2-     الكاثود سلكا أوصفيحة من النحاس النقي  .
3-     الإلكتروليت محلول يحتوي على أيونات النحاس مثلا محلول  ( كبريتات النحاس ). 
v     يتفكك محلول كبريتات النحاس (π ) في الماء إلى أيوناته كما يلي :
  CuSO4                 Cu+2    +  SO4-2                                         
تفاعلات الخلية :
أكسدة عند المصعد ( الأنود ) :       Cu         Cu+2  +  2e  
إختزال عند المهبط ( الكاثود ) :           Cu+2   + 2e-                Cu 
النتيجة هي :
1-     تتأكسد ذرات النحاس وتنتقل من الأنود وتترسب نقية على الكاثود .
2-     تبقى شوائب الحديد والخارصين ذائبين في المحلول على هيئة أيونات موجبة .
3-     نحصل على نحاس درجة نقاوته 99,95 % جيد التوصيل للتيار الكهربي .
علل لما يأتي :
v     يترسب النحاس أسرع من الحديد والخارصين ؟
ü      لأنه سهل الإختزال . والحديد والخارصين صعب الاختزال .
v     يبقى الذهب والفضة مترسبين عند الآنود ؟    
ü      لأنها لا تتأكسد .
  
 جـ - الطلاء بالكهرباء :
سؤال : ما المقصود بالطلاء الكهربي ؟
·         الطلاء الكهربي :  هو عملية طبقة رقيقة من فلز معين على سطح فلز آخر.         أو 
·         الطلاء الكهربي  : تكوين طبقة على سطح المعدن لحمايته من التأكسد وإعطائه بريق ولمعان .
سؤال : ماذا يحدث إذا تم وضع ساق من الحديد بدلا من كاثود النحاس في خلية تنقية النحاس ؟
الجواب : يترسب النحاس على ساق الحديد ويغطيها ، ( أي يصبح ساق الحديد مطليا بالنحاس ) .
سؤال : ما خطوات طلاء وعاء من الحديد بطبقة من الفضة ؟  
الجواب : تتم عملية الطلاء وفقا للخطوات التالية :
1-     تنظيف الوعاء جيدا .
2-     يغمر الوعاء في محلول الكتروليتي يحوي أيونات من الفضة مثل نترات الفضة AgNO3) ).
3-     نجعل الوعاء المراد طلائه كاثودا والأنود قطبا من الفضة .
4-     يمرر تيار كهربي مناسب لفترة زمنية كافية .
5-     تتكون طبقة سمكها غالبا بين 0,03   إلى  0,05 مليمتر .
سؤال : على ماذا يعتمد سمك طبقة الطلاء ؟
الجواب : يعتمد على كمية الكهرباء المارة في المحلول .            
تتأين نترات الفضة كما في المعادلة :
                                 AgNO3             Ag+ + NO3-                                                     
النتيجة : طلاء المعدن ( الإبريق أو الملعقة أو الشوكة النحاسية )  بطبقة رقيقة من الفضة .
تفاعلات الخلية :
§         عند المصعد ( أكسدة ) :                     Ag            Ag+    +   e

          
§         عند المهبط ( إختزال ) :               Ag+   +   e-               Ag           
سؤال : ما هي فوائد الطلاء بالكهرباء للعناصر بعناصر أخرى ؟
1-     لحمايتها من الأكسدة  (التآكل ) أو الصدأ.                   
2-     زيادة القيمة الإقتصادية بطلاء معدن رخيص بمعدن نفيس. 
3-      إعطاء المعدن بريق ولمعان.
سؤال : ما دور كل مما يأتي :
1-     خلايا التحليل الكهربي في الصناعات الكيميائية .
ý     تحضير بعض العناصر والمركبات .
ý     طلاء المعادن بالكهرباء .
ý     تنقية المعادن .
2-     قطب النحاس في خلايا تنقية المعادن .
ý     يستخدم قطب النحاس في الكيمياء الكهربية لتنقية المعادن من الشوائب ويكون ( مصعدا ومهبطا ) أي في كلا القطبين نحاس .

3-     درجة تركيز المحلول في نواتج التحليل الكهربي .
ý     تزداد جهود الإختزال للأيونات الموجبة بزيادة تركيز المحلول والعكس . وتقل جهود الإختزل بزيادة التركيز والعكس .
علل لما يأتي :
1-     عند طلاء ملعقة من النحاس بطبقة من الفضة توصل الملعقة بالقطب السالب للبطارية ؟
ü      حتى تصبح كاثودا وتنجذب إليها كاتيونات ( أيونات ) الفضة فتختزل وتترسب عليها .
2-     يفضل أن تكون خلية الطلاء الكهربي على شكل أسطوانة ؟
ü      لكي يتم الطلاء من جميع الإتجاهات وبشكل متساوي .

سؤال : قارن بين الخلية الجلفانية والخلية الإلكتروليتية ؟

م
الخلية الجلفانية
الخلية الإلكتروليتية
1
نحصل منها على تيار كهربي
تحتاج إلى مصدر تيار كهربي لإحداث التفاعلات فيها
 2
تفاعلات الأكسدة والاختزال فيها تلقائية
تفاعلات الأكسدة والإختزال غير تلقائية
 3
قيمة جهدها بالموجب
قيمة جهدها بالسالب
 4
تحتاج غالبا إلى قنطرة ملحية
لا تحتاج إلى قنطرة حيث يغمر القطبان في نفس المحلول
 5
إشارة جهد المصعد فيها بالسالب وجهد المهبط موجب
إشارة جهد المصعد فيها موجبا وإشارة جهد المهبط بالسالب
 6
تتدفق الإلكترونات تلقائيا من قطب المصعد سالب الشحنة إلى قطب المهبط الموجب الشحنة
تتدفق الإلكترونات من قطب المصعد الموجب الشحنة إلى قطب المهبط السالب الشحنة بواسطة بطارية خارجية تعمل كمضخة لتسحب الإلكترونات
 7
فائدتها : تزودنا بالكهرباء اللازمة لتشغيل الأجهزة

فائدتها : يمكن الحصول على العناصر النقية من مصاهيرها أو محاليها

ملاحظات هامة :
§         في كلا الخليتين تكون الأكسدة عند المصعد ( الأنود ) والإختزال عند المهبط ( الكاثود ) .
§         الترسيب لأي مادة في أي خلية جلفانية أو الكتروليتية يتم عند الكاثود .        

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق

الكيمياء الحيوية Biochemistry

الكيمياء الحيوية : هي فرع الكيمياء الذي يهتم بدراسة مكونات الغذاء الأساسية وتفاعلاتها في الجسم . مكونات الغذاء الأساسية هي : 1-      ا...