نسخة الفيديو النصية
يريد عامل بناء أن يثبت بعض الألواح المعدنية المزخرفة بمسامير قلاووظ في الجزء الخارجي من سقيفة حديقة خشبية. يمكنه أن يختار بين مسامير الألومنيوم أو الصلب أو النحاس، وأن يختار بين الألواح المصنوعة من الصلب أو الألومنيوم. أي مجموعة من المسامير والألواح ستؤدي إلى تآكل المسامير لا الألواح، بعد عدة أسابيع من تركيبها؟ (أ) مسامير الألومنيوم وألواح الصلب. (ب) مسامير النحاس وألواح الألومنيوم. (ج) مسامير النحاس وألواح الصلب. (د) مسامير الصلب وألواح الألومنيوم. (هـ) مسامير الصلب وألواح الصلب.
يحتاج العامل إلى اختيار المواد مع وضع عملية التآكل في الاعتبار. التآكل عملية متلفة غير قابلة للانعكاس؛ حيث يتفاعل معدن ما مع مواد أخرى لتكوين مركبات أكثر استقرارًا. أحد الأمثلة الشائعة على هذه العملية هو تعرض الحديد للأكسجين الموجود في الهواء. حيث يتفاعل الحديد بسهولة ليكون أكسيد الحديد الثلاثي، الذي يسمى عادة الصدأ.
يمكن منع حدوث التآكل الذي يتلف المعادن المستخدمة في بعض التطبيقات من خلال الإشابة، وهي عبارة عن عملية خلط معدن ما بعناصر أخرى لإنتاج مادة جديدة لها خواص فريدة من نوعها. على سبيل المثال، نظرًا لأن الحديد معدن مفيد للغاية، ولكنه معرض بشكل كبير للتآكل، يستخدم الصلب بدلًا منه عادة. وهناك أنواع مختلفة وعديدة من سبائك الصلب، التي هي عبارة عن مخاليط من الحديد والكربون وتتضمن أحيانًا عناصر أخرى، مثل الكروم أو النيكل.
للتنبؤ بالمعدلات النسبية لتآكل الألومنيوم والصلب والنحاس، يمكننا استخدام سلسلة النشاط الكيميائي. تمكننا سلسلة النشاط الكيميائي، مثل تلك الموضحة أمامنا، من المقارنة بين المعادن التي ستتفاعل، ومن ثم تتآكل بسرعة أكبر من غيرها. فكلما كان المعدن أعلى في السلسلة، فإنه يكون أكثر نشاطًا. هذه هي المعادن الثلاثة المصنوعة منها المسامير المتوفرة. في السؤال الذي لدينا، على الرغم من أن سبيكة الصلب ستتآكل بسرعة أقل من الحديد النقي، فإننا سنستخدم موقع الحديد في سلسلة النشاط الكيميائي لتحديد الإجابة الصحيحة.
الألومنيوم هو أنشط المواد الثلاث المصنوعة منها المسامير. وهذا يعني أن مسامير الألومنيوم ستتآكل قبل مسامير الصلب أو مسامير النحاس. ونظرًا لأن النحاس هو الأقل نشاطًا بين هذه المعادن الثلاثة، فإن المسامير المصنوعة من هذا المعدن لن تتآكل قبل الألواح المصنوعة من الصلب أو الألومنيوم. إذن، يمكننا استبعاد خياري الإجابة (ب) و(ج). ويمكننا أيضًا استبعاد خيار الإجابة (هـ)، الذي يشير إلى أن كلًّا من المسامير والألواح مصنوع من الصلب؛ حيث إن ذلك لن يؤدي إلى اختلاف زمن التآكل.
إذن، من بين خياري الإجابة المتبقيين، فإن مجموعة المسامير والألواح التي ستؤدي إلى تآكل المسامير لا الألواح بعد عدة أسابيع من تركيبها يمثلها خيار الإجابة (أ)، مسامير الألومنيوم وألواح الصلب.
