نسخة الفيديو النصية
ما الإعداد التجريبي الصحيح الذي يتحقق من خلاله الطلاء الكهربي للملعقة بطبقة من الفضة؟
الطلاء الكهربي تقنية يمكن من خلالها تغطية جسم ما بطبقة رقيقة من فلز. في هذه الحالة، علينا طلاء ملعقة بطبقة من فلز الفضة. ويمكننا طلاء الملعقة كهربيًّا عن طريق وضعها في محلول إلكتروليتي. وتحتوي المحاليل الإلكتروليتية على أيونات. فعند الطلاء الكهربي، يجب أن تكون أيونات الفلز الذي نريد الطلاء به موجودة في المحلول الإلكتروليتي. وبما أننا نرغب في طلاء الملعقة بفلز الفضة، فلا بد أن يحتوي المحلول على أيونات الفضة. ولهذا السبب نجد أن جميع الإعدادات التجريبية الواردة في الخيارات تتضمن نيترات الفضة المائية باعتبارها الإلكتروليت.
نحتاج أيضًا إلى قطب آخر لتوصيل الكهرباء في الخلية. ويجب أن يكون القطب مصنوعًا من الفلز الذي نرغب في الطلاء به. ثم، نوصل قطب الفضة والملعقة بمصدر للطاقة. عند التوصيل بمصدر الطاقة، يحدث تفاعل أكسدة واختزال. تحدث الأكسدة عند القطب المتصل بالطرف الموجب لمصدر الطاقة. ويتأكسد القطب المصنوع من فلز الفضة مكونًا أيونات الفضة الموجبة وإلكترونات. ثم تنتقل الإلكترونات من قطب الفضة عبر الدائرة الكهربية الخارجية. وتصل الإلكترونات إلى القطب سالب الشحنة، وهو الملعقة.
تنجذب أيونات الفضة موجبة الشحنة إلى القطب سالب الشحنة. وهناك، تستقبل أيونات الفضة الإلكترونات التي انتقلت عبر الدائرة الكهربية الخارجية. وسيؤدي ذلك إلى اختزال أيونات الفضة، مكونًا فلز الفضة على سطح الملعقة. وبمرور الوقت، تستقبل المزيد من أيونات الفضة في المحلول إلكترونات. وسيؤدي ذلك إلى اختفاء فلز الفضة تدريجيًّا، حيث يتأكسد مكونًا المزيد من أيونات الفضة. وتتكون، في نهاية المطاف، طبقة من الفضة على سطح الملعقة. يمكننا ملاحظة أن الإعداد التجريبي الذي توصلنا له يطابق بوضوح الشكل الموضح في الخيار د. وهذه هي الإجابة الصحيحة، ولكن، ربما يجدر بنا النظر إلى الخيارات الأخرى لمعرفة سبب عدم ملاءمة أي منها لطلاء الملعقة كهربيًّا باستخدام الفضة.
في الخيار أ، لا يوجد قطب الفضة. والملعقة موصلة بالطرف السالب والموجب للبطارية. ولكي يحدث الطلاء الكهربي، نحتاج إلى قطبين؛ أحدهما حيث تحدث الأكسدة والآخر حيث يحدث الاختزال. فبدون القطبين، سيسري التيار من مصدر الطاقة في الدائرة الكهربية دون أن يحدث أي تفاعل أكسدة واختزال. في الخيار ب، يحتوي الشكل على قطبين، ولكنهما متصلان بالملعقة. وسيتسبب هذا في حدوث مشكلة مشابهة لما رأيناه في الخيار أ. فمن المهم استخدام قطبين منفصلين عند الطلاء الكهربي.
في الخيار ج الملعقة هي القطب الموجب، وقطب الفضة هو القطب السالب. ونعلم أن الملعقة تطلى بالفضة نتيجة اختزال أيونات الفضة في المحلول مكونة فلز الفضة. ولكن، تحدث الأكسدة عند المصعد. إذن، الملعقة هي القطب الخطأ في هذا الخيار. فيجب أن تكون الملعقة عند المهبط أو القطب السالب، وليس المصعد، أي القطب الموجب. وأخيرًا، في الخيار هـ، توجد الملعقة في قاع الكأس الزجاجية. وكما ذكرنا سابقًا، أيونات الفضة تختزل عند القطب السالب. وعليه، في هذه الخلية، سيطلى قطب الفضة السالب بالكهرباء بدلًا من الملعقة.
إذن، الإعداد التجريبي الصحيح الذي يتحقق من خلاله طلاء ملعقة بطبقة من الفضة كهربيًّا هو الخيار د.
