نسخة الفيديو النصية
عند أي قطب أو أقطاب يترسب فلز عندما تمر كهرباء عبر الدائرة الموضحة باستخدام أقطاب خاملة؟
يتعلق هذا السؤال بالتحليل الكهربي، وهو عملية يمر فيها تيار كهربي عبر سائل أو محلول، ما يؤدي إلى تفككه. للإجابة عن هذا السؤال، علينا تحديد أي من الأقطاب سيترسب فلز على سطحه عند مرور الكهرباء عبر الدائرة. دعونا نلق نظرة أقرب على ما يحدث في كل وعاء لفهم هذه العملية. يحتوي الوعاء الموجود على اليمين على كلوريد صوديوم منصهر، أو NaCl في صورته السائلة. ويحتوي الوعاء الموجود على اليسار على محلول كلوريد الصوديوم أو NaCl مائي. يحتوي هذا المحلول على أيونات صوديوم وأيونات كلوريد وجزيئات ماء.
لاحظ أنه لا توجد جزيئات ماء في الوعاء الأيمن. عند تشغيل مصدر الطاقة، يتفكك كلوريد الصوديوم المنصهر إلى كاتيونات صوديوم وأنيونات كلوريد. ثم تنجذب هذه الأيونات نحو القطب ذي الشحنة المعاكسة. عند منح الإلكترونات أو اكتسابها عند كل قطب، فإن الناتجين اللذين يتكونان هما غاز الكلور وفلز الصوديوم. يسهل التنبؤ بهذين الناتجين؛ لأن الصوديوم والكلور هما العنصران الوحيدان الموجودان في الوعاء.
والآن دعونا نلق نظرة على الوعاء الموجود على اليسار. عند تشغيل مصدر الطاقة، تتفكك بعض جزيئات الماء إلى أيونات هيدروجين وأيونات هيدروكسيد. وكما حدث من قبل، تنجذب الأيونات إلى القطب ذي الشحنة المعاكسة. نحن نعلم أنه عند كل قطب، تنتقل الإلكترونات، محولة أحد الأيونات الموجودة هناك إلى ناتج غازي أو صلب. لكن في هذا الوعاء، لدينا عند كل قطب أيونان مختلفان لنختار من بينهما. عند المصعد، ينتج إما غاز الأكسجين أو غاز الكلور. وعند المهبط، ينتج إما غاز الهيدروجين أو فلز الصوديوم. إحدى القواعد الأساسية هي أنه عند المصعد سيميل الهالوجين إلى التفاعل أكثر من أيون الهيدروكسيد. إذن سوف تمنح أيونات الكلوريد إلكتروناتها لتكوين فقاعات من غاز الكلور.
لتحديد الناتج عند المهبط، يمكننا النظر إلى سلسلة النشاط الكيميائي ونلاحظ أن الهيدروجين أكثر استقرارًا من الصوديوم. وبما أن الهيدروجين أكثر استقرارًا من الصوديوم، فمن الأرجح أن يكتسب إلكترونًا لتكوين ذرة أو جزيء مستقر. وفي الوقت نفسه، الصوديوم أكثر نشاطًا من الهيدروجين، لذا فمن المرجح أن يظل أيونًا. ونتيجة لذلك، سيكون غاز الهيدروجين هو الناتج الذي يتكون عند المهبط.
نعرف الآن الناتج المتكون عند كل قطب، ويمكننا الرجوع مرة أخرى إلى السؤال. نريد معرفة القطب أو الأقطاب التي يترسب عندها فلز. يمكننا أن نرى أن القطب الوحيد الذي يترسب عنده فلز صلب هو المهبط في الوعاء الأيمن. هذا هو القطب D. ومن ثم فإن القطب الذي يترسب عنده فلز عند مرور الكهرباء عبر الدائرة الموضحة هو القطب D.
