نسخة الفيديو النصية
أي المواد الآتية لا يمكن تحليلها كهربيًّا بسهولة؟ (أ) AlCl3 السائل، (ب) NaCl الصلب، (ج) BaBr2 المائي، (د) MgF2 السائل، (هـ) LiCl المائي.
التحليل الكهربي هو تفكيك المادة كيميائيًّا عن طريق تمرير تيار كهربي فيها. فكلمة «الكهربي» تشير إلى الكهرباء، بينما كلمة «التحليل» تعني التفكيك. وهذا هو الشكل الذي يبدو عليه الإعداد الأساسي للخلية الكهروكيميائية. يطلب منا هذا السؤال معرفة ما سيحدث لكل مادة من هذه المواد إذا وضعت في خلية كهروكيميائية. وما نبحث عنه هو أربع عينات يمكن تحليلها كهربيًّا، وعينة واحدة لا يمكن فعل ذلك بها.
يتمثل أحد المبادئ الأساسية للتحليل الكهربي في ضرورة وجود دائرة كاملة. هذا يعني أننا نحتاج إلى شيء يستجيب للشحنات الموجبة والسالبة للأقطاب. وهذا يعني بدوره أننا نحتاج إلى جسيم مشحون ومتحرك.
ثمة اختبار بسيط يمكننا إجراؤه لكل العينات المرشحة، وهو أن نتساءل عما إذا كانت هناك أيونات متحركة أو لا، وما هي. جميع المواد أيونية. ومن ثم فهي تحتوي على أيونات. لكن حالتها هي التي تحدد إذا ما كانت متحركة أو لا.
AlCl3 السائل هو كلوريد الألومنيوم المنصهر. لذا فإن أيونات الألومنيوم ثلاثة موجب والكلوريد متحركة. وإذا حللنا كلوريد الألومنيوم كهربيًّا في حالته المنصهرة، فسنحصل على ألومنيوم في حالته الصلبة وغاز الكلور. ولذا فهذه ليست الإجابة الصحيحة.
ماذا عن NaCl الصلب؟ عندما يكون NaCl أو كلوريد الصوديوم في حالته الصلبة، لا يحتوي على أيونات متحركة. فتكون أيونات Na+ وCl−، التي يتكون منها المركب، حبيسة في مكانها. ولذا فإن كلوريد الصوديوم الصلب لا يمكن تحليله كهربيًّا. هذه إذن الإجابة الصحيحة. ولكن إذا كان المركب هو كلوريد الصوديوم السائل أو كلوريد الصوديوم المائي، فسيمكن تحليله كهربيًّا.
لكي نتأكد فقط، دعونا نلق نظرة على الخيارات (ج) و(د) و(هـ). في المحلول، يكون بروميد الباريوم، BaBr2، أيونات متحركة هي Ba2+ وBr−. في المحلول، تكون هذه الأيونات متحركة بالكامل، ويمكن تحليلها كهربيًّا. والنواتج التي تتكون من تحليل الباريوم كهربيًّا هي غاز الهيدروجين، وغاز البروم، وهيدروكسيد الباريوم. ولا يتكون الباريوم الصلب؛ لأن الباريوم أكثر نشاطًا من الهيدروجين. ولذا فإن H+ هو الذي يختزل عند القطب، وليس Ba2+. ومن ثم فإن BaBr2 ليس الإجابة الصحيحة.
أما فلوريد المغنيسيوم المنصهر، MgF2، فستوجد فيه الأيونات المتحركة Mg2+ وF−. وهذه الأيونات المتحركة ستتحلل كهربيًّا لتكون المغنيسيوم في حالته الصلبة وغاز الفلور. ولذا فإن فلوريد المغنيسيوم السائل ليس الإجابة الصحيحة.
أخيرًا، نصل إلى كلوريد الليثيوم المائي. ستكون الأيونات المتحركة في المحلول Li+ وCl−. وكما هو الحال مع الباريوم، ولأننا نتعامل مع فلز أكثر نشاطًا من الهيدروجين، سينتج غاز الهيدروجين، وغاز الكلور، ومحلول هيدروكسيد الليثيوم. ولذا فهذه أيضًا ليست الإجابة الصحيحة.
وهكذا، فإنه من بين المواد الخمس المعطاة، المادة الوحيدة التي لا يمكنها أن تتحلل كهربيًّا بسهولة هي كلوريد الصوديوم الصلب.
