تم إلغاء تنشيط البوابة. يُرجَى الاتصال بمسؤول البوابة لديك.

فيديو السؤال: استخدام اتجاه التيار في خلية وقود هيدروجينية لتحديد القطب الذي يحدث عنده تفاعل الأكسدة الكيمياء

يمثل الشكل الآتي خلية وقود هيدروجينية. بالنظر إلى اتجاه الإلكترونات في الجزء العلوي من الدائرة الكهربية، الموضح بالسهم الأحمر، ما الغاز المار في الأنبوب ‪A‬‏؟ أ: الأكسجين، ب: الهيدروجين، ج: البخار

٠٣:١١

‏نسخة الفيديو النصية

يمثل الشكل الآتي خلية وقود هيدروجينية. بالنظر إلى اتجاه الإلكترونات في الجزء العلوي من الدائرة الكهربية، الموضح بالسهم الأحمر، ما الغاز المار في الأنبوب ‪A‬‏؟ أ: الأكسجين، ب: الهيدروجين، ج: البخار.

الخلايا الجلفانية هي أنواع من الخلايا الكهروكيميائية التي تنتج طاقة كهربية من الطاقة الكيميائية. ويمكن أن تكون الخلايا الجلفانية خلايا جلفانية أولية. هذه الخلايا تستخدم مرة واحدة فقط. وقد تكون خلايا جلفانية ثانوية. الخلايا الجلفانية الثانوية يمكن إعادة شحنها. تعد خلايا الوقود أحد أنواع الخلايا الجلفانية الأولية. وبما أن خلية الوقود تزود باستمرار بالمتفاعلات، من مستودع خارجي، فلا يتخلص منها كما يحدث مع البطارية التي تستخدم مرة واحدة؛ حيث تنفد متفاعلاتها. إنها تستخدم تفاعلات الأكسدة والاختزال؛ بحيث تتسبب في تدفق الإلكترونات في دائرة كهربية خارجية تمد الأجهزة الكهربية بالطاقة، بل حتى المركبات الكهربية.

دعونا نلق نظرة على شكل لخلية الوقود الهيدروجينية. لدينا الكثير من العمليات المختلفة التي تحدث في هذا الشكل. لذا، سنستعرضه استعراضًا تفصيليًّا. تعمل خلية الوقود الهيدروجينية هذه في ظروف قلوية. وتحتوي على قنطرة ملحية من هيدروكسيد البوتاسيوم. على اليسار، نلاحظ غاز الهيدروجين ينتشر إلى داخل الخلية. يتفاعل الهيدروجين مع أيونات الهيدروكسيد من هيدروكسيد البوتاسيوم عندما تعمل خلية الوقود في ظروف قلوية. ومن الممكن أن تعمل خلايا الوقود في ظروف حمضية أيضًا، لكن علينا تذكر أن هذا سينتج عنه معادلتان مختلفتان.

على الجانب الآخر من الشكل، نلاحظ غاز الأكسجين منتشرًا عند المهبط. يتحد الأكسجين مع الإلكترونات والماء لتكوين مزيد من أيونات الهيدروكسيد. تنتشر الكمية الفائضة من غاز الأكسجين وناتج الماء والحرارة المتولدة، خارج النظام. إذا نظرنا عن كثب إلى هاتين المعادلتين النصفيتين، فسنلاحظ حدوث تفاعل أكسدة عند المصعد. كما نلاحظ حدوث تفاعل اختزال عند المهبط. يحذف الماء والإلكترونات وأيونات الهيدروكسيد من التفاعل النهائي الكلي إذا جمعنا المعادلتين النصفيتين.

يتشابه الشكل الموضح في السؤال مع النسخة الأكثر تفصيلًا التي استعرضناها سابقًا. نرى التيار الكهربي يتحرك من اليسار إلى اليمين في الشكل. إذا كان التيار الكهربي يتجه من اليسار إلى اليمين، فلا بد أن غاز الهيدروجين الذي يزود الدائرة بالإلكترونات ينتشر من اليسار عند المصعد. ومن ثم، فإن الغاز الذي يمر في الأنبوب ‪A‬‏ هو الهيدروجين. وهذا هو الخيار ب. وعليه، فإن الهيدروجين يمثل الإجابة الصحيحة.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.