فيديو السؤال: تسمية الإعداد المستخدم في تنقية فلز النحاس الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يوضح الشكل تنقية النحاس. أي من الآتي هو التسمية الصحيحة للأجزاء الموضحة في التجربة؟

يوضح هذا الشكل الخطوة الأخيرة في عملية تنقية النحاس. نحصل على النحاس عند استخراج خام النحاس. ومع ذلك، لا يتكون خام النحاس من فلز النحاس. بل يتكون خام النحاس من مركبات تحتوي على النحاس، مثل كبريتيد النحاس وأكاسيد النحاس وفوسفات النحاس. وبذلك، فإن فلز النحاس يستخلص من خام النحاس. وتختلف هذه العملية حسب طبيعة المركبات التي تحتوي على النحاس المكونة لخام النحاس. غير أن هذا الفلز المستخلص من الخام يتضمن عددًا من الشوائب. وبناء على الغرض من استخدام فلز النحاس، فإن وجود هذه الشوائب قد لا يشكل مشكلة. لكننا نحتاج إلى فلز النحاس النقي من أجل استخدامات محددة، مثل تصنيع الإلكترونيات.

لتنقية فلز النحاس، فإننا نستخدم هذا الإعداد التجريبي الذي يوضح خلية إلكتروليتية. في الخلية الإلكتروليتية، يحدث تفاعل أكسدة واختزال بفعل مصدر طاقة خارجي. يتسبب مصدر الطاقة في تأكسد فلز النحاس غير النقي، مكونًا أيونات النحاس. يمكن لأيونات النحاس هذه أن تختزل بعد ذلك عند القطب الآخر في الخلية، مكونة فلز النحاس النقي. وبمواصلة التجربة، يستهلك فلز النحاس غير النقي، تاركًا وراءه أي شوائب. ومع ذلك، قد تتأكسد أيضًا بعض الشوائب في فلز النحاس غير النقي في الخلية الإلكتروليتية وتغطي فلز النحاس. نتيجة لذلك، فإن فلز النحاس الذي نحصل عليه من هذه العملية لا يكون نقيًّا بنسبة 100 في المائة، لكنه يكون أكثر نقاء بكثير من الفلز الذي بدأنا به.

إذن، بالنظر إلى ما نعرفه عن هذه العملية، دعونا نحاول تسمية الأجزاء الموضحة في الشكل. نحن نعلم أن فلز النحاس غير النقي سيتأكسد. تحدث الأكسدة دائمًا عند مصعد الخلية الكهروكيميائية. إذن، نعرف أن هذا القطب هو القطب المصنوع من النحاس غير النقي. تحدث عملية الاختزال عند المهبط. إذن، هذا هو المكان الذي تختزل فيه أيونات النحاس لتكوين فلز النحاس. ومن ثم، فإننا نعرف أن هذا القطب لا بد أن يكون مصنوعًا من النحاس النقي.

آخر شيء علينا أن نسميه هو ب، الذي يشير إلى المحلول الموجود في هذه الخلية. عند إجراء تجربة مثل هذه، نحتاج إلى محلول يحتوي على أيونات يسمى «إلكتروليت». ونحتاج تحديدًا إلى محلول يحتوي على أيونات النحاس؛ وذلك لأن أيونات النحاس ستختزل في المحلول عند المهبط مكونة فلز النحاس. يعد محلول كبريتات النحاس خيارًا جيدًا للإلكتروليت في هذه التجربة؛ لأن أيونات الكبريتات لن تتفاعل في الخلية. إذن، التسمية الصحيحة للأجزاء الموضحة في الشكل الذي يوضح تنقية النحاس هي أ: قطب نحاس نقي، وب: إلكتروليت كبريتات النحاس، وج: قطب نحاس غير نقي.