فيديو السؤال: اختيار العبارة غير الصحيحة عن سلسلة الجهود الكهربية الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يوضح الشكل سلسلة الجهود الكهربية. أي العبارات الآتية عن سلسلة الجهود الكهربية ليست صوابًا؟ أ: فلز الزنك عامل مختزل أفضل من فلز الألومنيوم. ب: كلما كان جهد الاختزال القياسي سالبًا، كان الفلز عاملًا مختزلًا أقوى. ج: فلز الليثيوم عامل مختزل أفضل من فلز الذهب. د: أيونات الفضة عوامل مؤكسدة أفضل من أيونات الكالسيوم. هـ: كلما كان جهد الاختزال القياسي موجبًا، كان أيون الفلز عاملًا مؤكسدًا أقوى.

في هذا السؤال، نريد أن نعرف أي من الإجابات الواردة في السؤال ليست صوابًا فيما يتعلق بدراسة سلسلة الجهود الكهربية. سلسلة الجهود الكهربية هي تسلسل العناصر التي عادة ما تكون فلزات مرتبة وفقًا لجهود اختزالها القياسية. يوجد الهيدروجين في منتصف التسلسل بقيمة 0.00 فولت؛ إذ إنه القطب المرجعي القياسي المستخدم لتحديد جهد الاختزال للأنظمة الأخرى.

يقاس جهد الاختزال القياسي في ظل ظروف قياسية محددة. وهي تركيزات محاليل إلكتروليتية تساوي مولارًا واحدًا، وضغط جوي يساوي واحدًا، ودرجة حرارة تساوي 298 كلفن عادة.

إذا نظرنا إلى اتجاه السهم والعلامات عليه، فسنلاحظ أن العناصر الموجودة أعلى الهيدروجين لها قيم سالبة، وأن العناصر الموجودة أسفل الهيدروجين في التسلسل لها قيم قياسية موجبة لجهد الاختزال.

كلما كان جهد الاختزال لعنصر ما سالبًا، أو كانت قيمته أقل، قلت احتمالية اختزاله. ونجد أن احتمالية تأكسد الليثيوم، تكون أعلى عندما يكون في خلية جلفانية مع أي عنصر يقع أسفله في التسلسل. ومن ثم، فإن فلز الليثيوم عامل مختزل قوي.

كلما كان جهد الاختزال موجبًا أو كانت قيمته أعلى، زادت احتمالية اختزال العنصر. بعبارة أخرى: يشير جهد الاختزال الأعلى إلى قدرة أكبر على استقبال الإلكترونات واختزال العنصر. وتكون احتمالية اختزال العناصر الموجودة أسفل الهيدروجين، مثل الفضة، أعلى عندما تكون في خلية جلفانية مع أي عنصر يقع فوقها في السلسلة. ومن ثم، فإن هذه العناصر عوامل مختزلة ضعيفة.

يمكننا استخدام هذه المعلومات لفحص الخيارات.

يوضح الخيار أ أن فلز الزنك هو عامل مختزل أفضل من فلز الألومنيوم. لكن، يقع الألومنيوم أعلى الزنك في سلسلة الجهود الكهربية، وهو ما يعني أن الألومنيوم له جهد اختزال قياسي سالب أكبر، ومن ثم فهو عامل مختزل أقوى من الزنك. هذه العبارة غير صحيحة، ومن ثم فهي إجابتنا إذا سئلنا عن العبارة غير الصحيحة. دعونا نتأكد من ذلك سريعًا عن طريق تناول الخيارات المتبقية.

في الخيار ب، علمنا أنه كلما كان جهد الاختزال القياسي سالبًا، كان الفلز عاملًا مختزلًا أقوى. هذه عبارة صحيحة، كما رأينا. إذن، يمكننا استبعاد الخيار ب.

العبارة هـ: كلما كان جهد الاختزال القياسي موجبًا، كان أيون الفلز عاملًا مؤكسدًا أقوى، هي عكس العبارة ب؛ ومن ثم يجب أن تكون صحيحة. لذا، يمكننا استبعاد الإجابة هـ أيضًا.

أما الخيار ج: فلز الليثيوم عامل مختزل أفضل من فلز الذهب، فهو صحيح أيضًا. يمكننا ملاحظة ذلك بالنظر إلى الجزأين المحاطين بدائرتين. لذا يمكننا استبعاد هذه الإجابة أيضًا.

يوضح الخيار د أن أيونات الفضة عوامل مؤكسدة أفضل من أيونات الكالسيوم. لاحظ أننا نتحدث هنا عن الأيونات، لا عن ذرات الفلزات المتعادلة. هذه العبارة منطقية. نظرًا إلى أن العناصر الموجودة في أسفل هذه القائمة عوامل مختزلة ضعيفة، فإن أيونات الفضة ستستقبل الإلكترونات بسهولة أكبر من أيونات الكالسيوم، ومن ثم فهي عوامل مؤكسدة أفضل. الخيار د صحيح، ويمكننا استبعاده.

أخيرًا: أي العبارات عن سلسلة الجهود الكهربية ليست صوابًا؟ الإجابة هي أ: فلز الزنك عامل مختزل أفضل من فلز الألومنيوم.