الكهربائية الكيمياءالتعلم نواتج

. واالختزال- األكسدة تفاعل من الكهربائية الطاقة على الحصول كيفية يوضح. الفولتية- الخلية أجزاء يحدد

. الفولتية- الخلية أجزاء عمل كيفية يفسر . الفولتية- الخلية جهد يحسب

. واالختزال- األكسدة تفاعل تلقائية يحدد

الطاقة-)......................( 1 تحويل خاللها يتم التي واالختزال األكسدة عمليات دراسة. كهربائية طاقة إلى الكيميائية

( - الشكل وتأمل التالي اختزال األكسدة تفاعل األسئلة ( 1ادرس عن أجب ثم: تليه التي

Zn(s) + C u 2+ (aq) Z n 2+ (aq) + Cu(s)

: النصفيين- التفاعلين اكتب ………………………………………………….

………………………………………………….

الشكل- 8 النحاس أيونات إلى الخارصين لوح من اإللكترونات انتقال مشكلة حل يتم )كيف؟ ....................................................ب (

9 - الشكل- األقطاب حول األيونات تراكم مشكلة حل يمكن كيف أ؟ ...................................ج) (

- ؟ الملحية القنطرة ما ب...............................................................................................................................

...............................................................................................................................

بالشكل ) :2مستعيناً الكتاب ( فيالكهربائية الكيمياء شعبان راجح 1الصفحة إعداد

أ) (ب) (

الشكل )1)

ج) (

التوضيح- ................. 10 مع ولماذا الخارصين؟ لوح لكتلة يحدث ماذابالمعادلة؟ ..................................

...............................................................................................................................

التوضيح- ................. 11 مع ولماذا النحاس؟ لوح لكتلة يحدث ماذابالمعادلة؟ ..................................

...............................................................................................................................

األيونات- )..............................( 12 بمرور يسمح حيث المحلول تعادل على للحفاظ مسار. أخرى إلى جهة من

عبر- ................ .............. ................ 13 إلى من اإللكترونات تتحرك 14 .................. ................... ............ ) ( عبر- إلى من اآلنيونات السالبة األيونات تتحركالقنطرة ) ( .............. ................... 15- عبر إلى من الكاتيونات الموجبة األيونات تتحرك

الملحية.؟ 16- الملحية القنطرة دور ما

..............................................................................................................................

....................................................................................................................................

أو-)......................( 2 الكهربائية الطاقة إلنتاج واالختزال األكسدة تفاعل يستخدم جهازالطاقة يستخدم

. كيميائي تفاعل إلحداث الكهربائية

الكهروكيميائية : الخاليا أنواعفولتية 1 خاليا .2ـ إلكتروليتية خاليا ـ

الفــولـتـيـة الخـاليــــالتحويل)......................( 3- التلقائية اختزال ـ األكسدة تفاعالت تستخدم ال�كيميائية خاليا الطاقة

كهربائية طاقة إلى4. جرافيت-)......................( أو فلز عادة للكهرباء، موصلة مادة5.) إلكتروليتية-)......................( ) أيوناته على يحتوي محلول في المغمور القطباألكسدة-)......................( .6 عملية عنده تحدث الذي القطب

االختزال)......................( -7 عملية عنده تحدث الذي القطبالكهروكيميائية حساب الخاليا جهود

القياسي الهيدروجين قطب

الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 2الصفحة إعداد

يتكون- 17 الهيدروجين مم ؟ ) ( قطب المجاور الشكل انظر القياسي..........................................................................................

18 : الهيدروجين- قطب عند ........................................التفاعل

القياسي- =19 الهيدروجين قطب ..................جهد

اإلختزال* = - جهد للقطب األكسدة جهدالخارصين- = )+ 20 أكسدة جهد كان اختزال ( V 0.76إذا جهد يكون فكم

؟ ..............الخارصين

: الكهروكيميائية الخلية ترميزالكاثود الكاثود /قطب اآلنود //محلول األنود / محلول قطب

الملحية . يمثل// القنطرة: التالي- التفاعل فيها يحدث التي الخلية ترميز اكتب

Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu - 21

................................................................................

2 -Al + 3Fe2+ 2Al3+ + 3 Fe ...................................................................................

الخاليا أنصاف جهود

الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 3الصفحة إعداد

الخلية ) جهد ( : E0حسابجهد - = الكاثود اختزال جهد اآلنود اختزال جهد

الخلية E0

E0 = خليةE0 - كاثود

آنود

الخلية ) الخلية خلية( E0جهد التفاعل نوع نوعتلقائي............موجبتلقائي ...........سالب غير

الفولتية الخلية :فيله- 23 الذي يكون ..............القطب أقل اختزال .جهدفولتية- ............. ) 24 الخلية جهد قيمة السلسلة في بعضهما عن القطبان ابتعد كلما

(الخلية ( E0 خلية )

25. : اختزال- جهد واألقل األعلى من قطبين بين خلية جهد أكبر على الحصول يمكن.بعض جهود االختزال موجب وبعضها سالبعلل- : 26

............................................................................................................................

27: - الهيدروجين- من أكسدة أسهل أيهما ، المجاور الشكل تأمل أالخارصين؟ أم ...................النحاس

الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 4الصفحة إعداد

Cu

اختزالها- - : 27 سهولة حسب التالية الكاتيونات تصاعدياً رتب , +Mg2+ , Cu2بNa+ , H+

..................................................................................... ) ( :ً اختزاال األقل الترتيب28 : أكسدتها- سهولة حسب التالية الفلزات تصاعدياً Mg , Cu , Na , Feرتب

..................................................................................... ) أكسدة: ) األقل الترتيب

رمزها- 29 كهروكيميائية والمطلوب :Mg / Mg2+ //Cd2+ / Cdخليةالرسم- . على اإللكترونات حركة وتوضيح البيانات كاملة الخلية رسم

عند- : التفاعل معادلة كتابةاآلنود : ...................................................................

الكاثود: ...................................................................................................................................... : الكلي التفاعل

ولماذا؟- ؟ المغنيسيوم قطب لكتلة يحدث ماذا......................................................................................................................................

الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 5الصفحة إعداد

ولماذا؟- ؟ الكادميوم قطب لكتلة يحدث ماذا......................................................................................................................................

ولماذا؟- ؟ المغنيسيوم كاتيونات لتركيز يحدث ماذا......................................................................................................................................

ولماذا؟- ؟ الكادميوم كاتيونات لتركيز يحدث ماذا......................................................................................................................................

اكتب معادلة موزونة لتفاعل الخلية الكلي لكل من أزواج أنصاف التفاعالت اآلتية.-30الخلية القياسي، ثم اكتب رمز الخلية. احسب جهد

1- Ag+ + e- Ag , Ni2+ + e- Ni

اختزال + + +V = Ag 0.8جهد اختزال جهد ،0 .26 V = Ni2+

........................................................................................................................

2- P t 2+ )aq( + 2 e - Pt)S( و S n 2+ )aq( + 2 e - Sn)s(

........................................................................................................................

3- C o 2+ )aq( + 2 e - Co Cr 3+ )aq( + 3 e - Cr)s(

........................................................................................................................

جهد- 31 قيمة وكذلك تلقائياً يحدث الذي النهائي الكهروكيميائي التفاعل حددقطبي : من تتكون التي الخلية

3+ Fe2+ / Fe / وH2 H + بأن ً المذكور = +E0علما الحديد V 0.77لقطب......................................................................................................................................

الفقرات- ) 32 عن أجب التالي الجدول في البيانات على التي( 4 – 1معتمداًتليه :

أنصافالخاليا

Fe2+ / FeCr3+ / CrAg+ / AgAl3+ / Al

االختزال جهدV

-0.41-0.74+0.80-1.66

جهد- 1 أعلى لها فولتية خلية لتكوين استخدامهما يمكن اللذان العنصران ما؟ ................ كهربائي

الفقرة- 2 في الواردة الفولتية الخلية في اإللكترونات حركة اتجاه ما1.......................................... .

الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 6الصفحة إعداد

كروم- 3 قطبي من المكونة للخلية االصطالحي الرمز اكتبوهيدروجين . .......................................

الفقرة- 4 في الواردة للخلية القطبين عند النصفية التفاعالت .3اكتب

..................................................................................................................................

قطب 33- من مكونة فولتية محلول Feحديد خلية - Fe)NO3(3في اختزاله) 0.04جهدV ) الفضة محلول Agوقطب + AgNO3في إختزاله ) ( V 0.80جهد

والمطلوب :البيانات- -1 كاملة الخلية السالبة .2رسم واأليونات اإللكترونات حركة اتجاه تحديدللخلية- .3 النهائي والتفاعل والكاثود اآلنود عند التفاعل معادلة كتابةالخلية- . 4 جهد ؟- : 5احسب الفضة قطب ، الحديد قطب من كل لكتلة يحدث ماذا

؟- : 6 الفضة أيونات ، الحديد أيونات من كل لتركيز يحدث ماذا

ترميزها 34- Al / Al3+ // Hg2+ / Hg2 خلية2+

: يلي عما السالبة- .1 أجب واأليونات اإللكترونات حركة اتجاه تحديدللخلية- .2 النهائي والتفاعل والكاثود اآلنود عند التفاعل معادلة كتابةالخلية- 3 جهد بأن ً علما األلمنيوم أكسدة جهد اختزال +V 2.580= احسب وجهد ،0.920 V

= Hg2+

: القياسية االختزال جهود استخدام: التفاعل تلقائية

ال :35- أم تلقائياً التفاعل كان إذا حدداختزال ) ، V : )Al3+= -1.66جهد Cu2+ = +0.34 ، Hg2+= +0.85 ، Cu+ = +0.15

Li+= -3.04 ، Zn2+ = -0.76 ، Mg+2 = -2.37 ، Pb+2 = -0.126 , Sn2+= -0.14 , Mn2+=-1.19, Hg2

2+= +0.92 , MnO4- = +1.51 ,

1- Sn + Cu2+ Sn2+ + Cu

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

2- 2Mn2+ + 8 H2O+10Hg2+ 2MnO4- +16 H+ + 5Hg2

2+

......................................................................................................................................

الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 7الصفحة إعداد

3- Mg + Pb2+ Mg2+ + Pb

......................................................................................................................................

4- Zn + Li+ Li + Zn2+ ......................................................................................................................................

5- 3Cu + 2Al3+ 3Cu2+ + 2Al ......................................................................................................................................

6- 2Cu+ + 2Hg2+ 2Cu2+ + Hg

البطاريات 2القسم ) مطلوبة) المعادالت

1( - الجافة- الكربون الخارصين خاليا (في الجافة الخالياالكاثود؟- ........................... ............................. ما اآلنود؟ ما

- الجافة؟- كربون خارصين في الكربون ساق دور .....................................ما

- .1علل : الجافة - كربون خارصين خاليا من ً حجما أصغر القلوية البطارية تكون أن يمكن.............................................................................

القلوية؟- 2 البطارية في مسحوق شكل على الخارصين استخدام........................................................................

-2 . القلوية والبطارية الجافة كربون ـ خارصين خلية بين اختالف ووجهي تشابه وجهي اكتب

كربون ـ خارصين القــلــويــــة خلية البطــــــاريةساق كالهما ............................... تحوي ال

كربوناإللكتروليت .........

... اآلنود

فيهما ............اإللكتروليت ...........

التالي؟- 3 اآلنود تفاعل في المشتركتان البطاريتان ما

Zn+2OH- ZnO+H2O +2e-

....................................

الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 8الصفحة إعداد

4: الكيميائية- العمليات حسب البطاريات نوعااألولية - :..........................................................................................البطاريات

بطاريات- ) الثانوية البطاريات(: .................................................................التخزين

............................................................... : الثانوية البطاريات على أمثلةوخلية- : ............... ...................5 كخلية تعمل الشحن إلعادة القابلة الخالياحمض – في- 6 الرصاص :بطارية

خلية كل تتكون ؟ مم.........................................................................................................

التفريغ- 7 - خالل االستخدام – عند السيارة تشغيل بدء كخلية: ....................... عند تعمل ...................................... : ...................... : الكاثود اآلنود

: ........................اإللكتروليت

التفريغ : 8 - خالل

األقطاب - .................................. .1 على من أبيض مسحوق يترسبالكبريتيك - ................. .2 حمض كثافةإلى ................ ........................... .3- الطاقة فتتحول فولتية كخلية تعملالدينامو - ............. ) (4 من تعويضها يتم المحركة .القوة

الليثيوم (بطارية ثانوية) أو أولية تكون قد9 : فيها- 1فسر- يتأكسد بطارية أي من أكبر جهدها يكون الليثيوم فيها يتأكسد التي البطارية

الخارصين.............................................................................

2. البطاريات- في الليثيوم عنصر استخدام على المهندسون يركز............................................................................

الليثيوم- 10 لبطارية ميزات ثالث اذكر........................................................................................................................

الوقـــود- 11 :خـاليــــا(خاليا- 1 إلكتروليتية) أم .فولتية كهربائية طاقة إلنتاج الوقود تأكسد فيها يستخدم : ............................النواتج : ................................. المتفاعالت- 2

- .............................................. 2- ................................. 1 : ميزاتها-3

3 ................................ -4............................................. -الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 9الصفحة إعداد

النهائي .......................................................... 4 التفاعل ـالوقود؟ ...................................................................5 خاليا تستخدم فيم ـالجافة؟ 6- الخاليا عن الوقود خاليا تتميز بم

.......................................................................................................

من- 7 آخر الوقـــود نوع في : خـاليــــا عيبها ولكن الهيدروجين بدل الميثان يستخدم ...............إنتاج

الصـــدأ ) ( التــآكلالحديد- )..............................( ) 8 أكسيد إلى الحديد .المائي ( IIIتحول

-9 : هما عاملين توافر من بد ال الحديد صدأ .......................لحدوث و .............................. الحديد- 10 صدأ (خلية فولتية) خلية

الكاثود- : ........................................ - : ......................................... اآلنود

السلك - : ....................... - : ......................................... ملحية القنطرةاإللكتروليت - : ..........................

الحديد- : . 11 صدأ حدوث فسر................................................................................................................

بوجود- .......................12 التآكل سرعة تزدادالتآكل- :13 منع ، ……………… ......................- 1 طرق ، .الدهان

الجلفنة؟- ......................................................................................................2 ماالمتآكل؟- 3 اآلنود ................................................................................................. ما

4- . .................... : اآلنود : : ................ ، الكاثود التآكل في 5. ................... : اآلنود - : : ............... ، الكاثود الجلفنة في

- 6................................: ........... : : اآلنود ، الكاثود المتآكل اآلنود-7 : . - 1علل المغنيسيوم من بقضبان األرض في المدفونة الحديد أنابيب توصل

............................................................................................

؟ - 2 التآكل لمنع وسيلة المتآكل اآلنود استخدام يعد لماذا............................................................................................

3 . والتيتانيوم- واأللمنيوم المغنيسيوم من بقطع السفينة هيكل يوصل............................................................................................

بالجلفنة؟- 8 الحديد حماية طريقتي اذكر............................................................................................

الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 10الصفحة إعداد

............................................................................................

الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 11الصفحة إعداد

الخليةالبطارية/

األنود الكاثود مادة اإللكتروليتمادة

خارصين-كربون

NH4Clكربونخارصين

مخلوط خارصينالقلوية المنجنيز أكسيد ثانيKOHبـ

KOH

الفضة خارصينالفضة KOHأكسيد

الوقود جرافيتخاليامسامي

مسامي KOHجرافيت

صدأ) التآكل) الحديد

في حديدحديد األيوناتالماء

رصاص –حمض) تفريغ)

الرصاص رصاص أكسيد حمضثانيالكبريتيك

الكهربائي 3القسم التحليـلالكهربائي؟- 1 التحليـل ما

...................................................................................................................................تكون- ) ( أن يجب تلقائي غير ً تفاعال تسبب التي الفولتية الخارجية الكهربائية أكبر) الطاقة

أصغر التلقائي( .أم الخلية تفاعل ينتجه الذي الجهد منالكهربائي :* التحليل على (خاليا إلكتروليتية ) أمثلةالكهربائي- 1 البطارية- 2الطالء شحن الكهربائي- 3إعادة التحليل

للماء الفلزات- 4 الكهربائي- 5تنقية بالتحليل األلومنيوم إنتاجالصوديوم- 6 كلوريد لمصهور الكهربائي لمحلول- 7التحليل الكهربائي التحليل

الصوديوم كلوريد

الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 12الصفحة إعداد

الخليةالبطارية/

األنود عند الكاثود التفاعل عند االستخدامالتفاعل

خارصين- كربونالجافة

Zn Zn2+ + 2e-2MnO2 +2NH4+ +2e-

Mn2O3 +2NH3 +H2Oكهربائية مصابيح

يدوية

-Zn+2OHالقلوية

ZnO+H2O +2e-MnO2 +2H2O +2e-

Mn)OH(2 + 2OH-تشغيل جهاز

األقراص المدمجة –

األجهزة اإللكترونية

الصغيرةأعاله الفضة التفاعل -Ag2O+H2O+2eنفس

2Ag +2OH-- األذن سماعات

- اليد ساعاتالكاميرا

خالياالوقود

2H2+4OH- 4H2O+4e- O2 +2H2O + 4e- 4OH- -الفضاء سفنعلى للحصول

- والكهرباء الماءالسيارات

صدأالحديد

2Fe 2Fe2+ + 4e- O2 +4H+ + 4e- 2 H2O////

كادميوم-نيكل

Cd+2OH-

Cd)OH(2+2e-NiO)OH( +H2O +e-

Ni)OH(2 + OH-المثقاب - المفكات

آالت - الكهربائيةكاميرات الحالقةالفيديو

كيميائية- )..................................( 2 طاقة إلى الكهربائية الطاقة تحول .خاليا

بين- 3 اإللكتروليتية قارن والخلية الفولتية الخلية

الفولتية الخليةالخليةاإللكتروليتية

اآلنود ..............................إشارة

الكاثود ............................إشارة

تفاعل نوعاآلنود

.........................

تفاعل نوعالكاثود

..........................

تلقائيةالتفاعل

............................

..................................الطاقة

الطاقة ..........................................................تحول

الخلية ...........................جهد

الصوديوم كلوريد لمصهور الكهربائي التحليل4: أكمل-

الطريقة .................اسم

.................................الخام

اآلنود ............................مادة

الكاثود ...................مادة

عند الناتجاآلنود

……………

عند الناتجالكاثود

.................

الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 13الصفحة إعداد

عند التفاعلاآلنود

…………………………………

عند التفاعلالكاثود

.……………………………………

التفاعلالنهائي

.…………………………………………

................................................................................... : الكلور استخدامات: الصوديوم ................................................................................... استخدامات

الصوديوم كلوريد لمحلول الكهربائي التحليل5: أكمل-

..................................الخام

اآلنود ................................مادة

الكاثود ....................مادة

عند الناتجاآلنود

..……………

عند الناتجالكاثود

.........................

عند التفاعلاآلنود

…………………………………………

عند التفاعلالكاثود

………………………………………………

الكلي ..………………………………………………التفاعل

: التحليل- في . فسر ) الصوديوم ) ينتج ال مركز الصوديوم كلوريد محلول......................................................................................................................

األلمنيــوم إنتــاجالكهربائية الكيمياء شعبان راجح 14الصفحة إعداد

6: أكمل-

ينتج- 7 األكسجين CO2لماذا من ً ؟ بدال......................................................................................................................

الخامات تنقيةالشوائب - 8 من النحاس تنقية عملية :فيما 1 غير ) ـ النحاس تنقيتها المراد المادة به توصل الذي القطب

؟( النقي.....................

ما 2 ( ـ ؟ ) النقي النحاس النقية المادة به توصل الذي القطب.......................

ما 3 ( ـ الخلية؟ ) في اإللكتروليت نوع المحلول.................................................................

اآلنود؟ ..................... -4 لكتلة يحدث ماذاالكاثود؟- ...................5 لكتلة يحدث ماذا

الكهربائي؟- ...........................................................................9 الطالء ما

. الكاثود* إلى اآلنود من به الطالء المراد الفلز نقل يتم الطالء عملية في

والمطلوب : 10- الفضة من بطبقة جسم طالء خلية يبين المجاور الشكلاإللكتروليت؟- .................. .................1 وما ؟ الخلية نوع ما

الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 15الصفحة إعداد فضة لوح

الطريقة ..........................اسم......................الخاماآلنود .........................مادةالكاثود .........................مادة

اآلنود عند …………………….الناتجالكاثود عند ............................الناتج

اآلنود عند …………………………..التفاعلالكاثود عند …………………………التفاعل

الكريوليت فائدةNa3AlF6

.................................................

الفضة؟- ..................... 2 لوح يوصل قطب ألي؟- 3 ولماذا ؟ الفضة لوح لكتلة يحدث ماذا

................................................................

؟- 4 ولماذا ؟ طالؤه المراد الجسم لكتلة يحدث ماذا...........................................................................

اآلنود- 5 عند التفاعل معادلة اكتب ...............................................................................

الكاثود- 6 عند التفاعل معادلة اكتب.............................................................................

11. الكهربائي- الطالء صف.......................................................................................................................................

12: السبب- بيان مع علمياً المنسجم غير البديل ماتنقية ، الفضة بطارية ، الشحن خالل السيارة بطارية ، الكهربائي الطالء

الفلزات.................................................................................................................................

الصحيحة : اإلجابة اختر1 - ؟- هيرولت هول خلية في الكاثود عند الناتج ما

Al * CO2 * O2 * H2 ؟- 2 فولتية كخلية تعمل عندما السيارة بطارية في تحدث التغيرات أي

تركيز * Pbإلى PbSO4تحول * +Pb2اختزال * +Pb2أكسدة* يقلH2SO4

؟- 3 بالفضة الحديد من ملعقة طالء خالل اإللكتروليت ما H2SO4 * AgNO3 CuSO4 * Cu (NO3 )2*

اختزال- – :4 تحدث الجافة كربون خارصين خلية فيالمنجنيز* * * * األنود عند المنجنيز الكاثود عند الخارصين األنود عند الخارصين

الكاثود عندتعمل- :5 فهي كهربائية طاقة الشحن إلعادة القابلة الخلية تنتج عندما

نصف* * * * فولتية خلية إلكتروليتية خلية كهروكيميائية خليةخلية

بواسطة- :6 اإللكتروليت محلول عبر الشحنة نقل يحدث

الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 16الصفحة إعداد

حركة* * * * اإللكترونات حركة األيونات حركة األقطاب حركةالبروتون

؟- 7 الكهربائي بالتحليل البوكسيت من استخالصه يمكن الذي الفلز مااأللمنيوم* * * * الذهب الخارصين

الرصاص أكسدة- – :8 تحدث الجافة كربون خارصين خلية في

المنجنيز- - - - األنود عند المنجنيز الكاثود عند الخارصين األنود عند الخارصينالكاثود عند

؟- 9 ً كاثوديا الحديد من ً جسرا يحمي يلي مما فلز أي Cu - Sn - Mg - Au-

معين- :10 سطح على الصلب الفلز خاللها يترسب عملية أياألكسدة- - - - بالكهرباء الطالء الترسيب التفكك

كانت- 11 التفاعل :E0خليةإذا فإن سالبةالفولتية- – الخلية في ً تلقائيا يحدث ال الفولتية الخلية في ً تلقائيا يحدث

اإللكتروليتية– - الخلية في ً تلقائيا يحدث اإللكتروليتية الخلية في حدوثه يمكن ال؟- 12 كاثودية حماية أفضل حديدي ً لجسرا يوفر يلي مما فلز أي

Cu - Zn - Sn - Au-

الكهربائية الكيمياء شعبان راجح 17الصفحة إعداد