كتاب الأمتحان كيمياء الصف الثاني الثانوى 2024

 الخلايا الألكتروليتية(قوانين فاراداى)

(1)   إناء التحليل يحتوى على الألكتروليت

(2)   قطبين من معدن واحد أو من معدنين مختلفين (بلاتين) أو (كربون)

(3)   مصدر تيار كهربى مستمر (بطارية).

(4)   محلول إلكتروليتى (محاليل الأحماض أوالقلويات أوالأملاح أو مصهور الأملاح.)

   يوصل قطبى الخلية بمصدر للتيار المستمر حيث يكون القطب المتصل بالقطب الموجب انود والقطب المتصل بالقطب السالب كاثود و عند مرور التيار فى الخلية تتجه الأيونات نحو الأقطاب المخالفه لها فى الشحنة كما يلى :ـ

(1) تتجه ايونات الألكتروليت السالبة (انيونات) نحو القطب الموجب للخلية والذى يمثل الأنود حيث تفقد الكتروناتها وتحدث لها عملية اكسده وتتحول الى ذرات حره للعنصر

 (2) تتجه ايونات الألكتروليت الموجبة (كاتيونات) نحو القطب السالب الذى يمثل كاثود حيث تكتسب الكترونات ويحدث لها عملية اختزال وتتحول الى ذرات حره للعنصر

ý عند توصيل القطبين بحيث يكون الجهد الواقع على الخلية يفوق قليلاً الجهد الانعكاسى فيسرى تيار كهربى فى الخلية.

محلول كلوريد النحاس (CuCl₂) يحتوى على ايونات نحاس موجبة وايونات كلوريد سالبة وعند مرور التيار فى الخلية تحدث التفاعلات الأتي :ـ

(1) عند الأنود: تتجه ايونات الكلوريد السالبة الى الأنود (القطب الموجب) وتفقد الكتروناتها وتحدث لها عملية اكسدة وتتحول الى ذرات كلور تتحد وتكون جزيئات غاز الكلور (Cl₂) الذى يتصاعد عند المصعد طبقا للتفاعل التالى :ـ

(2)عند الكاثود: تتجه ايونات النحاس الموجبة الى الكاثود (القطب السالب) وتكتسب الكترونات وتحدث لها عملية اختزال وتتحول الى ذرات نحاس تترسب على الكاثود (Cu⁺²)

 ويحدث التفاعل التالى :ـ

| جهد الخلية (ق . د . ك) = -1.36 +0.34 = -1.02 فولت

| قيمة ق.د.ك للخلية سالبة لأن تفاعل الأكسدة والأختزال غير تلقائى وتسمى هذه العملية بالتحليل الكهربى

| التحليل الكهربى :ـ عملية يتم فيها فصل مكونات محلول او مصهور (الكتروليت ) الى عناصره الأولية بفعل مرور التيار الكهربى

ينتج من عملية التحليل الكهربى عناصر غازية او عناصر صلبة وتستخدم هذه العملية فى كثير من الصناعات وتعتمد كتلة المواد المتكونة على كمية الكهربية المارة فى الالكتروليت لذلك وضع العالم فاراداى قوانين توضح العلاقة بين كمية الكهربية وكمية المادة التى يتم تحريرها عند الأقطاب 

س :ـ اشرح تجربة عملية لتحقيق قانون فاراداى الأول ؟

(1) كون خلية الكتروليتية كما بالشكل

(2) نمرر كميات مختلفة من الكهربية فى المحلول (كمية الكهربية = شدة التيار  × الزمن بالثوانى )

(3) عين كتلة المهبط فى كل مرة

المشاهدة :ـ  تزداد كتلة المهبط فى كل مرة

الأستنتاج :ـ كمية المادة المتكونة  عند المهبط بزيادة كمية الكهربية المارة فى الالكتروليت وهو ما يحقق قانون فاراداى الأول

   س :ـ اشرح تجربة عملية لتحقيق قانون فاراداى الثانى ؟

1) كون خلية الكتروليتية كما بالشكل

(2) نمرر نفس كمية الكهربية فى المحاليل الثلاثة

(3) عين كمية المادة المتكونة عند المهبط فى كل خلية من الثلاثة وهى النحاس والفضة والألومنيوم

المشاهدة :ـ  يلاحظ ان كتلة كل من النحاس والفضة والألومنيوم المتكونة تتناسب مع كتلتها المكافئة وهى (31.78 ,  107.88  ,  9) على الترتيب

الأستنتاج :ـ  كتل المواد المختلفة المتكونة او المستهلكة بمرور نفس كمية الكهربية تتناسب مع كتلتها المكافئة 

الكتلة المكافئة الجرامية للعنصر : كتلة المادة التى لها القدرة على فقد أو أكتساب مول واحد من الألكترونات أثناء التفاعل الكيميائى

الكــــولوم:هو كمية الكهربية الناتجة من مرور تيار كهربى شدته واحد أمبير خلال زمن قدره ثانية واحدة.

الكــــولوم: كمية الكهربية التى اذا مرت فى محلول لأيونات الفضة خلال زمن قدره ثانية واحدة فانها تؤدى لترسيب 1.118 ملليجرام من الفضة عند المهبط

الأمـبـيـر: هو شدة التيار الناتجة عن مرور  كمية من الكهربية مقدارها واحد كولوم خلال زمن قدره ثانية واحدة.

الأمـبـيـر: هو شدة التيار الكهربى الذى إذا أمر فى محلول لأيونات الفضة خلال زمن قدره ثانية واحدة فانها تؤدى لترسيب 1.118 ملليجرام من الفضة عند المهبط

أسأل الله تبارك وتعالى أن يعلمنا ما ينفعنا وأن ينفعنا بما علمنا
لمشاهدة الدرس على قناتى على اليوتيوب

 

***********************

***********************