فيديو السؤال: تحديد تفاعلات الاتزان الصحيحة للمهبط والمصعد لخلية جلفانية باستخدام رمز الخلية الاصطلاحي الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يمكن استخدام رمز الخلية الاصطلاحي لفهم التفاعلات عند مهبط ومصعد الخلية الجلفانية: ‪Cu‬‏ الصلب، ‪Cu2+‬‏ المائي، ‪Ag+‬‏ المائي، ‪Ag‬‏ الصلب. ما الجدول الذي يوضح تفاعلات الاتزان الصحيحة للمهبط والمصعد في هذا النظام من الخلية الجلفانية؟ أ: تفاعل المصعد هو تفاعل ‪Cu‬‏ صلب لتكوين ‪Cu2+‬‏ مائي زائد إلكترونين، وتفاعل المهبط هو تفاعل ‪Ag+‬‏ مائي زائد إلكترون لتكوين ‪Ag‬‏ صلب. ب: تفاعل المصعد هو تفاعل ‪Ag+‬‏ مائي زائد إلكترون لتكوين ‪Ag‬‏ صلب، وتفاعل المهبط هو تفاعل ‪Cu‬‏ صلب لتكوين ‪Cu2+‬‏ مائي زائد إلكترونين. ج: تفاعل المصعد هو تفاعل ‪Cu‬‏ صلب لتكوين ‪Cu+‬‏ مائي زائد إلكترون، وتفاعل المهبط هو تفاعل ‪Ag+‬‏ مائي زائد إلكترون لتكوين ‪Ag‬‏ صلب. د: تفاعل المصعد هو تفاعل ‪Cu‬‏ صلب لتكوين ‪Cu2+‬‏ مائي زائد إلكترونين، وتفاعل المهبط هو تفاعل ‪Ag2+‬‏ مائي زائد إلكترونين لتكوين ‪Ag‬‏ صلب. هـ: تفاعل المصعد هو تفاعل ‪Ag+‬‏ مائي زائد إلكترون لتكوين ‪Ag‬‏ صلب، وتفاعل المهبط هو تفاعل ‪Cu‬‏ صلب لتكوين ‪Cu+‬‏ مائي زائد إلكترون.

في هذا السؤال نريد معرفة أي من الإجابات، التي تمثل جميعها أنصاف معادلات مختلفة، توضح التفاعلات التي تطابق رمز الخلية الاصطلاحي الموضح. بالنسبة إلى خلية جلفانية معينة، هذا هو رمز الخلية الاصطلاحي، ويشار إليه أيضًا بمخطط الخلية. للتعبير عن تركيب خلية جلفانية، يستخدم رمز الخلية الاصطلاحي، مثل هذا الشكل، لتوضيح العناصر أو المواد المستخدمة في تكوين المهبط والمصعد، وكذلك الإلكتروليتات في نصفي الخلية لخلية جلفانية.

دعونا نفرغ بعض المساحة لكي نلقي نظرة على رمز الخلية الاصطلاحي لمعرفة الجزء الذي يمثل معلومات المصعد والجزء الذي يمثل معلومات المهبط. من هذا المنطلق سنحدد التفاعلين النصفيين عند المصعد والمهبط.

الخلية الجلفانية خلية كهروكيميائية تتولد فيها الإلكترونات تلقائيًّا عن طريق تفاعل أكسدة واختزال، ثم تمر عبر دائرة خارجية. إذا فحصنا خلية جلفانية، سنجد أنها مكونة من نصفي خلية: أحدهما يمثل المصعد والآخر يمثل المهبط. يكون المصعد موجبًا وتحدث عنده الأكسدة، ويكون المهبط سالبًا ويحدث عنده الاختزال. يمكننا كتابة معلومات عن نصفي الخلية في رمز الخلية الاصطلاحي.

عند كتابة هذه المعلومات في رمز الخلية الإصطلاحي، توجد بعض الاصطلاحات التي يجب علينا اتباعها. على الجانب الأيسر، تكتب المعلومات الخاصة بالمصعد. نبدأ بكتابة رمز قطب الفلز، وهو النحاس في هذه الحالة، متبوعًا بخط رأسي. يمثل هذا الخط الرأسي حد الحالة. بعد ذلك يكتب رمز وشحنة الأيون المطابق في المحلول في نصف خلية المصعد. إذن، في هذا السؤال، لدينا محلول يحتوي على أيونات النحاس اثنين موجب. في بعض الأحيان، يكتب تركيز المحلول بين قوسين، على الرغم من أنه غير مدرج في هذا المثال.

القنطرة الملحية التي تربط بين نصفي الخلية يمثلها الخط الرأسي المزدوج. على الجانب الأيمن تكتب المعلومات الخاصة بالمهبط، يشمل ذلك أيون الفلز الموجود في المحلول، وهو في هذه الحالة ‪Ag+‬‏ أو أيونات الفضة واحد موجب. يوجد خط رأسي يمثل حد الحالة، متبوعًا برمز فلز المهبط، وهو في هذه الحالة الفضة، ويشار إليه بالرمز ‪Ag‬‏.

بما أننا نعرف أن الجانب الأيسر من رمز الخلية الاصطلاحي يوضح المصعد، وهو في هذه الحالة النحاس الذي يتأكسد إلى النحاس اثنين موجب، يمكننا استنتاج أن تفاعل الأكسدة النصفي هو تفاعل ‪Cu‬‏ صلب انعكاسيًّا لتكوين ‪Cu2+‬‏ مائي زائد إلكترونين. على الجانب الأيمن من رمز الخلية الاصطلاحي عند المهبط، نعلم أن الاختزال يحدث عندما تتحول أيونات الفضة الموجبة إلى فلز الفضة؛ حيث يكون تفاعل الاختزال النصفي هو تفاعل ‪Ag+‬‏ مائي زائد إلكترون انعكاسيًّا لتكوين ‪Ag‬‏ صلب.

طلب منا السؤال تحديد تفاعلات الاتزان الصحيحة للمهبط والمصعد في هذا النظام من الخلية الجلفانية. نحن نعرف تفاعل المصعد النصفي وتفاعل المهبط النصفي. كل ما علينا الآن هو مطابقة هاتين المعادلتين بخيار الإجابة الصحيح في الجدول.

إذن، لننقل هاتين المعادلتين إلى أعلى ونستعرض الجدول. يتطابق التفاعلان النصفيان في خيار الإجابة أ مع المعادلتين اللتين لدينا. إذن، ما الإجابة التي توضح تفاعلات الاتزان الصحيحة للمهبط والمصعد في هذا النظام من الخلية الجلفانية؟ الإجابة هي أ، بالنسبة إلى المصعد، ‪Cu‬‏ صلب يتفاعل انعكاسيًّا لتكوين ‪Cu2+‬‏ مائي زائد إلكترونين؛ وبالنسبة إلى المهبط، ‪Ag+‬‏ مائي زائد إلكترون يتفاعلان انعكاسيًّا لتكوين ‪Ag‬‏ صلب.