الفصل الثاني : ـ الخلايا الكهروكيميائية : ـ
تنقسم تفاعلات الأكسدة – اختزال الى نوعين حسب كيفية حدوثها : ـ
1ـ تفاعل تأكسد – اختزال تلقائي : ـ يحدث بمفرده دون تدخل ، ينتج عنه طاقة كهربائية حيث تتحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية .
2ـ تفاعل تأكسد – اختزال غير تلقائي : ـ يحدث فقط عندما يتم تزويده بطاقة كهربائية . حيث تتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية .
الخلايا الكهروكيميائية : ـ هي عبارة عن جهاز يتم فيه تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية أو العكس .
الخلايا الكهروكيميائية تنقسم إلى نوعين وهما : ـ
أ ) الخلايا الجلفانية : ـ
يتم فيها تفاعل تأكسد – اختزال تلقائي .
تتحول فيها الطاقة الكهربائية إلى طاقة كهربائية .
أمثلة : ـ العمود الجاف ، بطارية الزئبق ، خلية الوقود .
ب ) الخلايا الالكتروليتية ( التحليلية ) : ـ
يتم فيها تفاعل تأكسد – اختزال غير تلقائي .
تتحول فيها الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية .
أمثلة : ـ أي إناء يحتوي على الكتروليت به قطبان متصلان بمصدر كهربائي خارجي.
فكرة الخلايا الجلفانية : ـ
تجربة : ـ
عند غمس صفيحة خارصين في كأس به محلول كبريتات النحاس الزرقاء ووضع ترموميتر في المحلول يلاحظ الآتي : ـ
1ـ تدريجيا يختفي اللون الأزرق لمحلول كبريتات النحاس .
2ـ تتجع مادة حمراء داكنة على لوح الخارصين وفي قعر الكأس .
3ـ ترتفع درجة حرارة المحلول بالكأس ( نستدل من قراءة الترموميتر ) .
التفسير : ـ
+ 2
-
كاتيونات النحاس الموجودة بالمحلول اختزلت بواسطة ذرات الخارصين كما في نصف التفاعل التالي : ـ
Cu + 2 e Cu
إذن النحاس عامل مؤكسد وذلك لان كاتيونات النحاس اكتسبت الكترونات من الخارصين فتحولت تلك الكاتيونات إلى ذرات نحاس تترسب بقعر الكأس ولذلكيختفي اللون الأزرق تدريجياً .
+2
-
كما أن ذرات الخارصين تأكسدت بواسطة أيونات النحاس الثنائية فتحولت إلى أيونات الخارصين الثنائية كما يوضح التفاعل التالي : -
Zn Zn + 2 e
وبذلك يكون الخارصين عامل مختزل أي أن الالكترونات التي فقدتها أيونات
الأربعاء أبريل 17, 2013 8:33 pm