فيديو السؤال: تحديد الطبقة الواقية للحديد المجلفن الكيمياء

يوضح الرسم صفيحة حديدية محمية من الصدأ عليها الطبقة الواقية ‪(X)‬‏. استخدمت الجلفنة لصنع الطلاء الواقي. ما التركيب الأكثر احتمالًا للطلاء الواقي المجهول؟ أ: الزيت، ب: الزنك، ج: البلاستيك، د: القصدير، هـ: النحاس

٠٣:٤٦

‏نسخة الفيديو النصية

يوضح الرسم صفيحة حديدية محمية من الصدأ عليها الطبقة الواقية ‪(X)‬‏. استخدمت الجلفنة لصنع الطلاء الواقي. ما التركيب الأكثر احتمالًا للطلاء الواقي المجهول؟ أ: الزيت، ب: الزنك، ج: البلاستيك، د: القصدير، هـ: النحاس.

يوضح الرسم صفيحة مصنوعة من الحديد ومطلية بطبقة واقية مصنوعة من المادة ‪X‬‏. توضع الطلاءات الواقية عادة على أسطح الفلزات النشطة مثل الحديد لمنعها من التفاعل مع مواد أخرى مثل الأكسجين والماء أو بخار الماء الموجود في الهواء. عند تعرض فلز نشط مثل الحديد للأكسجين والماء يحدث تفاعل ويميل الفلز إلى الصدأ أو التآكل. التآكل عملية متلفة غير قابلة للانعكاس، يتفاعل فيها فلز مع مواد أخرى لتكوين مركبات أكثر استقرارًا. في حالة الحديد، يكون الصدأ أكثر استقرارًا من الحديد النقي أو الحديد في سبيكة. مصطلح الصدأ هو المصطلح المحدد المستخدم لوصف تآكل فلز حديدي أو فلز يحتوي على الحديد.

مشكلة التآكل أو الصدأ أن العملية غير قابلة للانعكاس ومسببة للتلف. مع تعرض الفلز النشط لمزيد من الأكسجين والماء، تتغير خواص المادة. يتحول الحديد القوي ذو الخواص المفيدة إلى صدأ أحمر ضعيف متقشر ذي خواص غير مفيدة. يؤثر التآكل على تماسك الفلز وخواصه. يساعد الطلاء الواقي على منع عملية التآكل هذه. علمنا أن الطلاء الواقي في هذا السؤال قد وضع باستخدام عملية تسمى الجلفنة. الجلفنة عملية طلاء قطعة فلز حديدي بالزنك. يشير مصطلح «حديدي» إلى فلز حديد نقي أو فلز يحتوي على حديد مثل سبيكة حديد.

نعلم أن لدينا فلزًّا من الحديد، وهو مطلي أو مجلفن بالمادة ‪X‬‏، التي لا بد أن تكون الزنك. إذن الخيار ب، الزنك، هو الإجابة الصحيحة. كيف يحمي الزنك الحديد من التآكل؟ أولًا، تمثل طبقة الزنك حاجزًا ماديًّا ضد التآكل. لا يمكن إذن للأكسجين والماء أو بخار الماء اختراق طبقة الزنك للوصول إلى الحديد؛ ومن ثم فإن الحديد الموجود تحتها يكون محميًّا. ثانيًا، حتى إذا كان هناك موضع مكشوف من الحديد يتسبب في إزالة جزء من طبقة الزنك أو خدشها، وهو ما يؤدي إلى تعريض الحديد الموجود تحتها للهواء، فإن الزنك سيوفر حماية بقطب مضح للحديد يمنعه من التآكل. ماذا تعني الحماية بقطب مضح؟

إذا نظرنا إلى سلسلة النشاط الكيميائي للفلزات، فسنلاحظ أن الزنك أعلى في القائمة من الحديد؛ وهو ما يعني أن الزنك أكثر نشاطًا من الحديد أو أكثر عرضة للأكسدة. هذا يعني أن الزنك سيتأكسد على نحو أسهل من الحديد؛ ومن ثم يتأكسد الزنك الموجود في الطبقة الخارجية المجلفنة بدلًا من الحديد. سيتحول الزنك إلى أيونات ‪Zn2+‬‏، ويمنح الحديد إلكترونين؛ وهو ما يمنع الحديد من التأكسد. لذا، نقول إن الزنك ضحي بإلكترونيه من أجل الحديد وأبقاه في الحالة المختزلة. وعليه، تتآكل طبقة الزنك بدلًا من طبقة الحديد. إذن، ما التركيب الأكثر احتمالًا للطلاء الواقي المجهول؟ تنتج الجلفنة طبقة واقية من الزنك؛ أي الخيار ب.

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