d983d98ad985d98ad8a7d8a1-4

‫‪ .69‬ﺍﺳﺘﻌﻤﻞ ﻃﺮﻳﻘﺔ ﻧﺼﻒ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻟﻮﺯﻥ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ‬ ‫‪ .64‬ﺍﻛﺘـﺐ ﻧﺼﻔـﻲ ﺗﻔﺎﻋـﻞ ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘـﺰﺍﻝ ﰲ ﻛﻞ ﻣـﻦ‬‫ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘـﺰﺍﻝ ﺍﻵﺗﻴـﺔ‪ ،‬ﻣﻀﻴ ﹰﻔـﺎ ﺟﺰﻳﺌـﺎﺕ ﺍﳌـﺎﺀ‬ ‫ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﻋﲆ ﺍﻟﺼﻮﺭﺓ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ‬‫ﻭﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ )ﰲ ﺍﻟﻮﺳـﻂ ﺍﳊﻤـﴤ(‪ ،‬ﺃﻭ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ‬ ‫ﺇﺫﺍ ﺣﺪﺙ ﰲ ﺍﳌﺤﻠﻮﻝ ﺍﳌﺎﺋﻲ‪: :‬‬‫ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﻛﺴﻴﺪ )ﰲ ﺍﻟﻮﺳﻂ ﺍﻟﻘﺎﻋﺪﻱ( ﺇﺫﺍ ﺗﻄﻠﺐ ﺍﻷﻣﺮ ﺫﻟﻚ‪:‬‬ ‫‪NH3(g) + NO2(g) → N2(g) + H2O(l) .a‬‬ ‫‪PbO(s)+NH3(g) → N2(g)+H2O(l)+Pb‬‬ ‫‪.a‬‬ ‫‪I2(s)+Na2S2O3(aq) → Na2SO4(aq)+NaI‬‬ ‫‪.b‬‬ ‫‪) Br2 (l) → Br-(aq) + BrO3-(aq) .b‬ﰲ ﺍﻟﻮﺳﻂ ﺍﻟﻘﺎﻋﺪﻱ(‬ ‫‪.c‬‬ ‫)‪Sn(s)+2HCl(aq) → SnCl2(aq)+H2(g‬‬‫‪ .70‬ﺯﻥ ﻣﻌﺎﺩﻟـﺔ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴـﺪ ﻭﺍﻻﺧﺘـﺰﺍﻝ ﺍﻵﺗﻴـﺔ‪ ،‬ﻭﺃﻋـﺪ ﻛﺘﺎﺑﺘﻬـﺎ‬ ‫‪ .65‬ﺍﻛﺘـﺐ ﻧﺼﻔﻲ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋـﻞ ﺍﻟﻠﺬﻳـﻦ ﻳﻜ ﹼﻮﻧﺎﻥ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ‬ ‫ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﳌﻮﺯﻭﻧﺔ ﺍﻵﺗﻴﺔ‪:‬‬‫ﺑﺸـﻜﻠﻬﺎ ﺍﻷﻳﻮﲏ ﺍﻟﻜﺎﻣﻞ‪ ،‬ﺛﻢ ﺍﺷﺘﻖ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ‬ ‫)‪3H2C2O4(l) + 2HAsO2(aq) → 6CO2(g) + 2As (s) + 4H2O (l‬‬‫ﻭﺯﳖـﺎ ﺑﻄﺮﻳﻘـﺔ ﻧﺼـﻒ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋـﻞ‪ .‬ﻋـﲆ ﺃﻥ ﺗﻜـﻮﻥ ﺍﻹﺟﺎﺑﺔ‬ ‫‪ .66‬ﺃﻱ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﺃﻛﺴﺪﺓ ﻭﺃﳞﺎ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ؟‬‫ﺍﻟﻨﻬﺎﺋﻴـﺔ ﺑﻤﻌﺎﻣـﻼﺕ ﺍﻟـﻮﺯﻥ ﻭﻟﻜـﻦ ﻋـﲆ ﺍﻟﻨﺤـﻮ ﺍﻵﰐ‪:‬‬ ‫‪Fe2+(aq) → Fe3+(aq)+ e-‬‬ ‫‪.a‬‬‫→ )‪KMnO4(aq)+FeSO4(aq)+H2SO4(aq‬‬ ‫‪.b‬‬ ‫)‪Fe2(SO4)3(aq)+MnSO4(aq)+K2SO4(aq)+H2O(l‬‬ ‫‪MnO‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪5e-‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪8H+‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫→‬ ‫‪Mn2+‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪4H2O‬‬ ‫)‪(l‬‬ ‫‪.c‬‬ ‫)‪4 (aq‬‬ ‫)‪2H+ (aq) +2e- → H2 (g‬‬‫‪ .71‬ﺍﺳـﺘﺨﺪﻡ ﻃﺮﻳﻘﺔ ﻋﺪﺩ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ ﰲ ﻭﺯﻥ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ‬ ‫‪F2 (g) → 2F-(aq) + 2e- .d‬‬ ‫ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻵﺗﻴﺔ‪:‬‬‫)‪PbO(s) + NH3(g) → N2(g) + H2O(l) + Pb(s‬‬ ‫‪.a‬‬‫)‪I2(s) + NaS2O3(aq) → N2S2O4(aq) + NaI(aq‬‬ ‫‪.b‬‬ ‫‪.c‬‬ ‫)‪Sn(s) + 2HCl(aq) → SnCl2(aq) +H2(g‬‬‫‪ .72‬ﺍﺳـﺘﺨﺪﻡ ﻃﺮﻳﻘﺔ ﻧﺼـﻒ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﰲ ﻭﺯﻥ ﻫـﺬﻩ ﺍﳌﻌﺎﺩﻻﺕ‬ ‫ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪1-12‬‬‫ﻣﻀﻴ ﹰﻔـﺎ ﺟﺰﻳﺌﺎﺕ ﺍﳌـﺎﺀ ﻭﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ )ﰲ ﺍﻟﻮﺳـﻂ‬ ‫‪ .67‬ﺍﻟﻨﺤـﺎﺱ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻮﺿﻊ ﴍﺍﺋﺢ ﺍﻟﻨﺤـﺎﺱ ﰲ ﳏﻠﻮﻝ ﻧﱰﺍﺕ‬ ‫ﺍﻟﻔﻀﺔ ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 1-12‬ﻳﺒﺪﻭ ﻓﻠﺰ ﺍﻟﻔﻀﺔ ﺃﺯﺭﻕ ﺍﻟﻠﻮﻥ‪،‬‬‫ﺍﳊﻤﴤ(‪ ،‬ﺃﻭ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﻛﺴﻴﺪ )ﰲ ﺍﻟﻮﺳﻂ ﺍﻟﻘﺎﻋﺪﻱ(‬ ‫ﻭﺗﺘﻜـﻮﻥ ﻧـﱰﺍﺕ ﺍﻟﻨﺤـﺎﺱ ‪ .II‬ﺍﻛﺘـﺐ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟـﺔ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬ ‫ﻏـﲑ ﺍﳌﻮﺯﻭﻧـﺔ‪ ،‬ﺛﻢ ﺣﺪﺩ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴـﺪ ﻟـﻜﻞ ﻋﻨﴫ ﻓﻴﻬﺎ‪.‬‬‫ﻋﻨـﺪ ﺍﳊﺎﺟـﺔ‪ .‬ﻭﺍﺣﺘﻔﻆ ﺑﺎﳌﻌـﺎﺩﻻﺕ ﺍﳌﻮﺯﻭﻧـﺔ ﻋﲆ ﺻﻮﺭﺓ‬ ‫ﺍﻛﺘﺐ ﺃﻳ ﹰﻀـﺎ ﻧﺼﻔﻲ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‪ ،‬ﻭﺣ ﹼﺪﺩ ﺃﳞﲈ ﺗﺄﻛﺴـﺪ‪،‬‬ ‫ﻭﺃﳞـﲈ ﺍﺧﺘﺰﻝ‪ .‬ﻭﺃﺧـ ﹰﲑﺍ ﺍﻛﺘﺐ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟـﺔ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺍﳌﻮﺯﻭﻧﺔ‬ ‫ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﺃﻳﻮﻧﻴﺔ ﳖﺎﺋﻴﺔ‪:‬‬ ‫ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ‪.‬‬‫‪Cl-(aq) + NO3-(aq) → ClO-(aq) + NO (g) .a‬‬‫)ﰲ ﺍﻟﻮﺳﻂ ﺍﳊﻤﴤ(‬‫)‪IO3-(aq) + Br-(aq) → Br2(l) + IBr(s‬‬ ‫‪.b‬‬‫)ﰲ ﺍﻟﻮﺳﻂ ﺍﳊﻤﴤ(‬‫‪+I2(s)+Na2S2O3(aq) →Na2S2O4(aq) NaI(aq ) .c‬‬ ‫‪ .68‬ﺍﺳـﺘﺨﺪﻡ ﻃﺮﻳﻘﺔ ﻋﺪﺩ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴـﺪ ﻟﻮﺯﻥ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ‬‫)ﰲ ﺍﻟﻮﺳﻂ ﺍﳊﻤﴤ(‬ ‫ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﺍﻵﺗﻴﺔ‪:‬‬ ‫‪.MoCl5 (s) +S2-(aq) → MoS2 (s) + Cl-(aq) + S(s) a‬‬ ‫‪2-‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪6 (aq‬‬ ‫‪.TiCl‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪Zn‬‬ ‫)‪(s‬‬ ‫→‬ ‫‪Ti3+‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪Cl-(aq‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪Zn2+‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫‪b‬‬ ‫‪30‬‬

‫‪ .78‬ﻣﺎ ﻋﺪﺩ ﺗﺄﻛﺴﺪ ﺍﻟﻜﺮﻭﻡ ﰲ ﻛﻞ ﻣﻦ ﺍﳌﺮﻛﺒﺎﺕ ﺍﳌﻮﺿﺤﺔ ﰲ‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪1-13‬؟‬ ‫‪ .73‬ﺣ ﹼﺪﺩ ﻋﺪﺩ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ ﻟﻜﻞ ﻋﻨﴫ ﻣﻦ ﺍﻟﻌﻨﺎﴏ ﺍﻟﻈﺎﻫﺮﺓ ﺑﻠﻮﻥ‬ ‫‪ba‬‬ ‫ﺩﺍﻛﻦ‪:‬‬ ‫‪Fe2O3 .d RuO4 .c UO22+ .b OF2 .a‬‬ ‫‪ .74‬ﺣـ ﹼﺪﺩ ﻛ ﹼﹰﻼ ﻣـﻦ ﺍﻟﺘﻐـﲑﺍﺕ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﻓﻴـﲈ ﺇﺫﺍ ﻛﺎﻧﺖ ﺃﻛﺴـﺪﺓ ﺃﻭ‬ ‫ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ‪:‬‬ ‫ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪1-31‬‬ ‫‪2Cl‬‬ ‫‪-‬‬ ‫→‬ ‫)‪Cl2(g‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫‪.a‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫‪.b‬‬ ‫)‪Na(s‬‬ ‫→‬ ‫‪Na‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪e-‬‬ ‫‪.c‬‬ ‫‪.d‬‬ ‫)‪(aq‬‬‫‪ .79‬ﺯﻥ ﻣﻌـﺎﺩﻻﺕ ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘـﺰﺍﻝ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴـﺔ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﺑﺄﻱ‬ ‫‪Ca‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫‪Ca‬‬ ‫)‪(s‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫ﻃﺮﻳﻘﺔ ﻣﻦ ﻃﺮﺍﺋﻖ ﻭﺯﻥ ﺍﳌﻌﺎﺩﻻﺕ‪.‬‬ ‫)‪O 2(g‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪4e-‬‬ ‫→‬ ‫‪2O‬‬ ‫‪2-‬‬ ‫)‪(aq‬‬‫‪Sb‬‬ ‫‪3+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪MnO4‬‬ ‫‪-‬‬ ‫→‬ ‫‪.a‬‬ ‫‪ .75‬ﺍﺳﺘﻌﻤﻞ ﻗﻮﺍﻋﺪ ﲢﺪﻳﺪ ﻋﺪﺩ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ ﻹﻛﲈﻝ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪.1-7‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫‪SbO‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪3-‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪Mn 2+(aq‬‬ ‫ﺍﻟﻮﺳﻂ(‬ ‫ﰲ‬ ‫)‪(aq‬‬‫)ﺍﳊﻤﴤ‬ ‫‪1 – 7‬‬‫→ )‪N2O(g) + ClO-(aq‬‬ ‫‪.b‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪‬‬‫)ﰲ ﺍﻟﻮﺳﻂ ﺍﻟﻘﺎﻋﺪﻱ( )‪Cl-(aq) + NO2-(aq‬‬ ‫‪+1 K in KBr‬‬‫ﺍﻷﺣﺠﺎﺭ ﺍﻟﻜﺮﻳﻤﺔ ﺍﻟﻴﺎﻗﻮﺕ ﺣﺠﺮ ﻛﺮﻳﻢ ﻳﺘﻜﻮﻥ ﻣﻦ ﺃﻛﺴﻴﺪ‬ ‫‪.80‬‬ ‫‪8 Br in KBr‬‬‫ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴـﻮﻡ‪ ،‬ﺃﻣـﺎ ﻟﻮﻧﻪ ﺍﻷﲪﺮ ﻓﻘـﺪ ﺟﺎﺀ ﻣـﻦ ﺍﺣﺘﻮﺍﺋﻪ ﻋﲆ‬‫ﻣﻘﺎﺩﻳـﺮ ﺿﺌﻴﻠـﺔ ﻣﻦ ﺃﻳﻮﻧـﺎﺕ ﺍﻟﻜـﺮﻭﻡ ‪ III‬ﺍﻟﺘـﻲ ﲢﻞ ﳏﻞ‬ ‫‪1 Cl in Cl2‬‬‫ﺃﻳﻮﻧـﺎﺕ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ‪ .‬ﺍﺭﺳـﻢ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺃﻛﺴـﻴﺪ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ‪،‬‬‫ﻭﻭﺿـﺢ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋـﻞ ﺍﻟـﺬﻱ ﲢـﻞ ﻓﻴـﻪ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻜـﺮﻭﻡ ﳏﻞ‬ ‫‪7 K in KCl‬‬‫ﺃﻳﻮﻧـﺎﺕ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴـﻮﻡ‪ ،‬ﻭﻫﻞ ﻫـﺬﺍ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺗﺄﻛﺴـﺪ‬ ‫‪−1 Cl in KCl‬‬ ‫ﻭﺍﺧﺘﺰﺍﻝ؟‬ ‫‪0 Br in Br2‬‬ ‫‪ .76‬ﺣﺪﺩ ﺍﻟﻌﻮﺍﻣﻞ ﺍﳌﺨﺘﺰﻟﺔ ﰲ ﺍﳌﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻵﺗﻴﺔ‪:‬‬‫‪ .81‬ﺯﻥ ﻣﻌـﺎﺩﻻﺕ ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘـﺰﺍﻝ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴـﺔ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﺑﺄﻳﺔ‬ ‫‪4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H O2 (l) .a‬‬ ‫‪Na2SO4(aq) + 4C(s) → Na2S(s) + 4CO(g) .b‬‬ ‫ﻃﺮﻳﻘﺔ ﻣﻦ ﻃﺮﺍﺋﻖ ﺍﻟﻮﺯﻥ‪:‬‬ ‫‪4IrF5(aq) + Ir(s) → 5IrF4 (s) .c‬‬ ‫)‪.Mg(s‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪Fe 3+(aq‬‬ ‫→‬ ‫‪Mg‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪Fe‬‬ ‫‪a‬‬ ‫‪ .77‬ﺍﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﺃﻳﻮﻧﻴﺔ ﻣﻮﺯﻭﻧﺔ ﻣﺴﺘﻌﻤ ﹰﻼ ﺃﺯﻭﺍﺝ ﺃﻧﺼﺎﻑ‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(s‬‬ ‫ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻵﺗﻴﺔ‪:‬‬ ‫‪-‬‬ ‫)‪→Cl-(aq‬‬ ‫‪2-‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬‫‪.ClO3‬‬ ‫)‪+SO2(g‬‬ ‫‪+SO4‬‬ ‫ﺍﳊﻤﴤ(‬ ‫ﺍﻟﻮﺳﻂ‬ ‫)ﰲ‬ ‫‪b‬‬ ‫→)‪Fe(s‬‬ ‫‪Fe‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e‬‬ ‫‪-,‬‬ ‫)‪Te2+(aq‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫)‪Te(s‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪.a‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫‪.b‬‬‫‪ .82‬ﺯﻥ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﺑﺄﻳﺔ ﻃﺮﻳﻘﺔ ﻣﻦ‬ ‫)‪IO 4 -(aq‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫‪IO‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪.c‬‬ ‫ﻃﺮﺍﺋﻖ ﺍﻟﻮﺯﻥ‪:‬‬ ‫)‪(aq‬‬‫‪.P(s) + H O2 (l) + HNO3(aq) → H3PO4(aq) + NO (g) a‬‬ ‫‪Al‬‬ ‫)‪(s‬‬ ‫→‬ ‫‪Al‬‬ ‫‪3+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪3e-‬‬ ‫ﺍﳊﻤﴤ(‬ ‫ﺍﻟﻮﺳﻂ‬ ‫)ﰲ‬‫‪KClO3(aq) + HCl (aq) → Cl2(g) + ClO2(g) .b‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪+ H2O(l) + KCl(s‬‬ ‫)‪I +2(aq‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫‪2I‬‬ ‫‪-‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)ﰲ ﺍﻟﻮﺳﻂ ﺍﻟﻘﺎﻋﺪﻱ( ‪N O2 (g) → 2NO3-(aq) + 8e-‬‬‫‪31‬‬

‫‪ .86‬ﺟـﺪ ﺍﳊـﻞ ﺗﺆﻛﺴـﺪ ﺑﺮﻣﻨﺠﻨـﺎﺕ ﺍﻟﺒﻮﺗﺎﺳـﻴﻮﻡ ﺃﻳﻮﻧـﺎﺕ‬ ‫‪ ‬‬‫ﺍﻟﻜﻠﻮﺭﻳﺪ ﻟﺘﻜﻮﻥ ﻏﺎﺯ ﺍﻟﻜﻠـﻮﺭ‪ .‬ﻗﻢ ﺑﻤﻮﺍﺯﻧﺔ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﺗﻔﺎﻋﻞ‬ ‫‪ .83‬ﻃﺒـﻖ ﺗﺒﲔ ﺍﳌﻌـﺎﺩﻻﺕ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‬ ‫ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﺬﻱ ﳛﺪﺙ ﰲ ﺍﻟﻮﺳﻂ ﺍﳊﻤﴤ‪.‬‬ ‫ﺍﻟﺘـﻲ ﺗﺴـﺘﺨﺪﻡ ﻟﺘﺤﻀـﲑ ﻏـﺎﺯ ﺍﻟﻨﻴﱰﻭﺟـﲔ ﺍﻟﻨﻘﻲ ﻭﻏـﺎﺯ ﺛﺎﲏ‬‫ﺃﻛﺴـﻴﺪ ﺍﻟﻨﻴﱰﻭﺟـﲔ ﻭﻏﺎﺯ ﺃﻭﻝ ﺃﻛﺴـﻴﺪ ﺍﻟﻨﻴﱰﻭﺟـﲔ ‪ N2O‬ﰲ ‪ .87‬ﰲ ﻧﺼـﻒ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ‪ ،NH4+ → NO3-‬ﰲ ﺃﻱ ﻣﻦ ﺍﻟﻄﺮﻓﲔ‬‫ﳚـﺐ ﺇﺿﺎﻓـﺔ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ؟ ﻗﻢ ﺑﺈﺿﺎﻓـﺔ ﺍﻟﻌﺪﺩ ﺍﻟﺼﺤﻴﺢ‬ ‫ﺍﳌﺨﺘﱪ‪:‬‬‫ﻣـﻦ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧـﺎﺕ ﻟﻠﻄﺮﻑ ﺍﻟـﺬﻱ ﳛﺘﺎﺝ ﻟﺬﻟـﻚ‪ ،‬ﺛﻢ ﺃﻋﺪ‬ ‫)‪NH4NO2(s) → N2(g) + 2H2O(l‬‬ ‫ﻛﺘﺎﺑﺔ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ‪.‬‬ ‫)‪NH4NO3(s) → N2O(g) + 2H2O(l‬‬ ‫‪ .a‬ﺣ ﹼﺪﺩ ﻋﺪﺩ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴـﺪ ﻟـﻜﻞ ﻋﻨـﴫ ﰲ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺘﲔ‪ ،‬ﺛﻢ‬ ‫ﺍﺭﺳـﻢ ﳐﻄ ﹰﻄـﺎ ﺗﻮﺿﺢ ﻓﻴـﻪ ﺍﻟﺘﻐﲑ ﰲ ﻋﺪﺩ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴـﺪ‬ ‫ﺍﻟﺬﻱ ﳛﺪﺙ ﰲ ﻛﻞ ﺗﻔﺎﻋﻞ‪.‬‬ ‫‪ .b‬ﺣ ﹼﺪﺩ ﺍﻟﺬﺭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺄﻛﺴﺪﺕ ﻭﺍﻟﺬﺭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺍﺧﺘﺰﻟﺖ ﰲ‬ ‫ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪1-15‬‬ ‫ﻛﻼ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻠﲔ‪.‬‬ ‫‪ .c‬ﺣ ﹼﺪﺩ ﺍﻟﻌﺎﻣﻞ ﺍﳌﺆﻛﺴﺪ ﻭﺍﻟﻌﺎﻣﻞ ﺍﳌﺨﺘﺰﻝ ﻟﻜﻼ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻠﲔ‪.‬‬‫‪ .88‬ﺍﺳـﺘﻌﻤﻞ ﻃﺮﻳﻘـﺔ ﻧﺼـﻒ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋـﻞ ﻟـﻮﺯﻥ ﻣﻌﺎﺩﻟـﺔ ﺗﻔﺎﻋﻞ‬ ‫‪ .d‬ﺍﻛﺘـﺐ ﲨﻠـﺔ ﺗﻮﺿـﺢ ﻓﻴﻬـﺎ ﻛﻴـﻒ ﺃﻥ ﺍﻧﺘﻘـﺎﻝ‬‫ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘـﺰﺍﻝ ﺍﻟـﺬﻱ ﳛـﺪﺙ ﺑـﲔ ﺃﻳﻮﻧـﺎﺕ ﺛـﺎﲏ‬ ‫ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧـﺎﺕ ﺍﻟـﺬﻱ ﺣـﺪﺙ ﰲ ﻫﺬﻳـﻦ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻠـﲔ‬‫ﻛﺮﻭﻣـﺎﺕ ﻭﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻴﻮﺩﻳـﺪ ﰲ ﺍﻟﻮﺳـﻂ ﺍﳊﻤﴤ ﻭﺍﻟﺬﻱ‬ ‫ﳜﺘﻠﻒ ﻋﻦ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻵﰐ‪:‬‬ ‫)‪2AgNO3(aq) + Zn (s) → Zn(NO3)2(aq) + 2Ag (s‬‬‫ﻳﻮﺿﺤﻪ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪.1-15‬‬‫‪ ‬‬‫‪ .89‬ﻗـﻢ ﺑﻜﺘﺎﺑﺔ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻟﻜﻞ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﻣﻮﺻﻮﻑ ﻓﻴﲈ‬ ‫‪(S2O32–) ‬‬ ‫‪(S4O62–) ‬‬‫ﻳﺄﰐ ﺩﻭﻥ ﻛﺘﺎﺑﺔ ﺍﳌﻌﺎﻣﻼﺕ ﻟﻮﺯﳖﺎ‪ ،‬ﺛﻢ ﺣﺪﺩ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ‬‫ﻟـﻜﻞ ﻋﻨﴫ ﰲ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ‪ .‬ﺛﻢ ﺍﻛﺘﺐ ﻧﺼﻔﻲ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﳏﺪﺩﺍ‬ ‫ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪1-14‬‬‫ﺃﳞﲈ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺃﻛﺴﺪﺓ ﻭﺃﳞﲈ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ‪.‬‬ ‫ﺣ ﹼﻠـﻞ ﺍﺩﺭﺱ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﺃﺩﻧﺎﻩ‪ ،‬ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺬﻱ‬ ‫‪.84‬‬‫‪ .a‬ﻋﻨـﺪ ﻭﺿـﻊ ﺃﻛﺴـﻴﺪ ﺍﻟﺰﺋﺒـﻖ ﺍﻟﺼﻠـﺐ ﰲ ﺃﻧﺒـﻮﺏ‬‫ﻭﺗﺴـﺨﻴﻨﻪ ﺑﻠﻄـﻒ ﻳﺘﻜـﻮﻥ ﺃﻛﺴـﻴﺪ ﺍﻟﺰﺋﺒﻖ ﺍﻟﺴـﺎﺋﻞ‬ ‫ﳛﺪﺙ ﻋﻨﺪ ﺗﺄﻛﺴـﺪ ﺃﻳﻮﻥ ﺍﻟﺜﻴﻮﻛﱪﻳﺘـﺎﺕ ‪ S2O32-‬ﺇﱃ ﺃﻳﻮﻥ‬‫ﰲ ﻗـﺎﻉ ﺃﻧﺒـﻮﺏ ﺍﻻﺧﺘﺒـﺎﺭ ﻭﺗﺘﺼﺎﻋﺪ ﻓﻘﺎﻋـﺎﺕ ﻏﺎﺯ‬ ‫ﺭﺍﺑـﻊ ﺛﻴﻮﻧـﺎﺕ ‪ .S4O62-‬ﺯﻥ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟـﺔ ﻣﺴـﺘﻌﻤ ﹰﻼ ﻃﺮﻳﻘـﺔ‬ ‫ﺍﻷﻛﺴﺠﲔ ﻣﻦ ﺃﻧﺒﻮﺏ ﺍﻻﺧﺘﺒﺎﺭ‪.‬‬ ‫ﻧﺼﻒ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‪ .‬ﻭﺳـﻮﻑ ﻳﺴـﺎﻋﺪﻙ ﺍﻟﺸـﻜﻞ ‪ 1-14‬ﻋﲆ‬‫‪ .b‬ﻋﻨـﺪ ﻭﺿﻊ ﻗﻄـﻊ ﻣﻦ ﺍﻟﻨﺤـﺎﺱ ﺍﻟﺼﻠـﺐ ﰲ ﳏﻠﻮﻝ‬‫ﻧـﱰﺍﺕ ﺍﻟﻔﻀﺔ‪ ،‬ﺗﺘﻜﻮﻥ ﻧـﱰﺍﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ‪ II‬ﺍﻷﺯﺭﻕ‬ ‫ﲢﺪﻳﺪ ﺃﻋﺪﺍﺩ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ ﻻﺳﺘﻌﲈﳍﺎ‪.‬‬ ‫ﻭﻳﻈﻬﺮ ﻓﻠﺰ ﺍﻟﻔﻀﺔ ﰲ ﺍﳌﺤﻠﻮﻝ‪.‬‬ ‫‪S2O‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪2-‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪I‬‬ ‫)‪2(s‬‬ ‫→‬ ‫‪I‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪4O‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪2-‬‬ ‫ﺍﳊﻤﴤ(‬ ‫ﺍﻟﻮﺳﻂ‬ ‫)ﰲ‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫‪ .85‬ﺗﻮﻗـﻊ ﺍﻋﺘﱪ ﺑﺄﻥ ﲨﻴﻊ ﺍﳌﺮﻛﺒﺎﺕ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﻣﺮﻛﺒﺎﺕ ﻣﺴـﺘﻘﺮﺓ‬ ‫ﺣﻘﻴﻘـﺔ‪ ،‬ﻣـﺎ ﺍﻟﺬﻱ ﻳﻤﻜﻨـﻚ ﺃﻥ ﺗﺴـﺘﺪﻝ ﻋﻠﻴﻪ ﻋـﻦ ﺣﺎﻟﺔ‬ ‫ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ ﻟﻠﻔﻮﺳﻔﻮﺭ ﰲ ﻣﺮﻛﺒﺎﺗﻪ؟‬ ‫‪PH3, PCl3, P2H4, PCl5, H3PO4, Na3 PO3‬‬ ‫‪32‬‬

‫‪ .96‬ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﻛﺎﻥ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﻓﻠ ﹼﹰﺰﺍ ﻣﻬ ﹼﹰﲈ ﻗﺒﻞ ﺍﺳﺘﺨﻼﺹ ﻓﻠﺰﺍﺕ‬ ‫‪‬‬‫ﺍﳊﺪﻳﺪ ﻭﺍﻟﻔﻀﺔ ﻭﺍﻟﺬﻫﺐ ﺧﺎﺻﺔ‪ ،‬ﻭﺍﺳﺘﻌﲈﻝ ﺧﺎﻣﺎﲥﺎ‬‫ﻛﺄﺩﻭﺍﺕ ﻭﺃﻭﺍﲏ ﻭﳎﻮﻫﺮﺍﺕ ﻭﺃﻋﲈﻝ ﻓﻨﻴﺔ‪ .‬ﻭﻛﺎﻥ ﻳﺼﻬﺮ‬ ‫ﺍﺳﺘﺨﺪﻡ ﺍﻟﻘﺎﺋﻤﺔ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﻟﻺﺟﺎﺑﺔ ﻋﻦ ﺍﻷﺳﺌﻠﺔ ﻣﻦ ‪15‬ﺇﱃ‪.18‬‬‫ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺑﺘﺴﺨﲔ ﺧﺎﻣﺎﺗﻪ ﻣﻊ ﺍﻟﻔﺤﻢ ﻟﺪﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺓ‬ ‫ﲢﺘـﻮﻱ ﲬﺲ ﻛــﺆﻭﺱ ‪ 500 ml‬ﻣـﻦ ﳏﻠﻮﻝ ﻣـﺎﺋـﻲ ﺗـﺮﻛﻴـﺰﻩ‬‫ﻋﺎﻟﻴﺔ ﻛﲈ ﻛﺎﻥ ﺍﳊﺎﻝ ﻗﺒﻞ ‪ 8000‬ﺳﻨﺔ ﻣﻀﺖ‪ .‬ﻗﺎﺭﻥ‬‫ﺑﲔ ﻋﻤﻠﻴﺎﺕ ﺍﺳﺘﺨﺮﺍﺝ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﻭﺍﺳﺘﻌﲈﻻﺗﻪ ﰲ‬ ‫‪ 0.250 M‬ﻣﻦ ﺍﳌﻮﺍﺩ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺍﻵﺗﻴﺔ‪:‬‬ ‫‪KCl .A‬‬ ‫ﺍﳊﻀﺎﺭﺍﺕ ﺍﻟﻘﺪﻳﻤﺔ ﻭﺍﻵﻥ‪.‬‬ ‫‪CH3OH .B‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Ba (OH)2 .C‬‬ ‫‪CH3COOH .D‬‬‫ﺃﻋﲈﻝ ﺍﻟﺰﺟﺎﺝ ﺗﺘﺄﺛﺮ ﺍﻷﻟﻮﺍﻥ ﺍﳌﺘﻜﻮﻧﺔ ﰲ ﺯﺟﺎﺝ ﺍﻟﺴﲑﺍﻣﻴﻚ‬‫ﻛـﲈ ﰲ ﺍﻟﺸـﻜﻞ ‪ 1-16‬ﺑﺪﺭﺟـﺔ ﺣـﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﺘﺴـﺨﲔ‪ ،‬ﺣﻴﺚ‬ ‫‪NaOH .E‬‬‫ﺗﻌﻄـﻲ ﺍﻷﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻔﻠﺰﻳﺔ ﻟﻠﻨﺤﺎﺱ ﺍﻟﺬﻱ ﻟـﻪ ﺃﻛﺜﺮ ﻣﻦ ﺣﺎﻟﺔ‬ ‫‪ .90‬ﺃﻱ ﺍﳌﻮﺍﺩ ﺳﺘﺘﻔﻜﻚ ﻷﻛﱪ ﻋﺪﺩ ﻣﻦ ﺍﳉﺴﻴﲈﺕ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮﻥ‬‫ﺃﻛﺴـﺪﺓ ﺃﻟﻮﺍ ﹰﻧـﺎ ﳐﺘﻠﻔـﺔ ﻋﻨﺪ ﺗﺴـﺨﻴﻨﻪ‪ .‬ﺗﺘﻮﻓﺮ ﻛﻤﻴـﺎﺕ ﻛﺒﲑﺓ‬‫ﻣـﻦ ﺍﻷﻛﺴـﺠﲔ ﰲ ﺃﺛﻨﺎﺀﻋﻤﻠﻴﺎﺕ ﺍﳊﺮﻕ ﳑـﺎ ﳚﻌﻞ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ‬ ‫ﰲ ﺍﳌﺤﻠﻮﻝ؟‬‫ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺍﳌﻮﺟﻮﺩﺓ ﰲ ﺍﻟﺰﺟﺎﺝ ﺗﻠﻮﻥ ﺍﻟﻠﻬﺐ ﺑﺎﻟﻠﻮﻥ ﺍﻷﺧﴬ‬ ‫‪ .91‬ﺃﻱ ﺍﳌﻮﺍﺩ ﳍﺎ ﺃﻛﱪ ﻛﺘﻠﺔ ﻣﻮﻟﻴﺔ؟‬‫ﺍﳌﺎﺋـﻞ ﺇﱃ ﺍﻟﺰﺭﻗـﺔ‪ .‬ﻭﰲ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻳﻮﺟﺪ ﺍﻷﻛﺴـﺠﲔ‬ ‫‪ .92‬ﺃﻱ ﺍﻟﻜـﺆﻭﺱ ﻳﻤﻜـﻦ ﺃﻥ ﲢﺘـﻮﻱ ﻋـﲆ ‪ 9.32g‬ﻣـﻦ ﺍﳌﺎﺩﺓ‬‫ﺑﻜﻤﻴﺎﺕ ﻗﻠﻴﻠﺔ‪ ،‬ﻭﺗﺰﺩﺍﺩ ﻛﻤﻴﺔ ﺛﺎﲏ ﺃﻛﺴﻴﺪ ﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ ﳑﺎ ﳚﻌﻞ‬ ‫ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ؟‬ ‫ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﰲ ﺍﻟﺰﺟﺎﺝ ﲤﻴﻞ ﺇﱃ ﺍﻟﻠﻮﻥ ﺍﻷﲪﺮ‪.‬‬ ‫‪ .93‬ﺃﻱ ﺍﻟﻜﺆﻭﺱ ﺗﺘﻜﻮﻥ ﳏﺘﻮﻳﺎﺗﻪ ﻣﻦ ‪ 18.6%‬ﺃﻛﺴﺠﲔ؟‬ ‫ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪1-16‬‬ ‫‪ ‬‬‫‪ .97‬ﺍﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﳌﺎ ﳛﺪﺙ ﰲ ﺍﻵﻧﻴﺔ ﺍﳋﺰﻓﻴﺔ ﺍﳌﻮﺿﺤﺔ‬ ‫‪‬‬ ‫ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪.1-16‬‬‫‪ .96 .98‬ﺍﺳﺘﻨﺎ ﹰﺩﺍ ﺇﱃ ﻟﻮﻥ ﺍﻵﻧﻴﺔ ﺍﳋﺰﻓﻴﺔ‪ ،‬ﻫﻞ ﺗﺄﻛﺴﺪ‬ ‫‪ .94‬ﺍﻟﻔﻮﻻﺫ ﺍﺑﺤﺚ ﻋﻦ ﺩﻭﺭ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‬ ‫ﰲ ﺻﻨﺎﻋﺔ ﺍﻟﻔﻮﻻﺫ‪ ،‬ﻭﺍﻛﺘﺐ ﻣﻠﺨ ﹰﺼﺎ ﻟﻠﻨﺘﺎﺋﺞ ﺍﻟﺘﻲ ﺣﺼﻠﺖ‬ ‫ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺃﻡ ﺍﺧﺘﺰﻝ؟‬ ‫ﻋﻠﻴﻬﺎ ﻣﺘﻀﻤ ﹰﻨﺎ ﺍﻟﺮﺳﻮﻡ ﺍﳌﻨﺎﺳﺒﺔ ﻭﺍﳌﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﲤﺜﻞ‬ ‫ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ‪.‬‬ ‫‪ .95‬ﺍﻷﻭﺍﲏ ﺍﻟﻔﻀﻴﺔ ﺍﻛﺘﺐ ﻃﺮﻳﻘﺔ ﻟﺘﻨﻈﻴﻒ ﺍﻷﻭﺍﲏ ﺍﻟﻔﻀﻴﺔ‬ ‫ﻣﻦ ﺍﳌﻠ ﹼﻮﺛﺎﺕ ﺍﻟﻨﺎﲡﺔ ﻋﻦ ﻋﻤﻠﻴﺎﺕ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‪.‬‬ ‫ﻭﺗﺄﻛﺪ ﻣﻦ ﺗﻀﻤﲔ ﺫﻟﻚ ﻣﻌﻠﻮﻣﺎﺕ ﻧﻈﺮﻳﺔ ﺗﺼﻒ ﻓﻴﻬﺎ‬ ‫ﺍﻟﻌﻤﻠﻴﺔ ﰲ ﺧﻄﻮﺍﺕ ﻣﺘﺴﻠﺴﻠﺔ ﲡﻌﻞ ﺃﻱ ﺷﺨﺺ ﻗﺎﺩ ﹰﺭﺍ‬ ‫ﻋﲆ ﺗﻨﻔﻴﺬ ﻫﺬﻩ ﺍﳌﻬﻤﺔ‪.‬‬‫‪33‬‬

‫‪ .4‬ﺇﺫﺍ ﹸﺃﺣـﺪﺙ ﺛﻘـﺐ ﰲ ﺍﻷﻭﻋﻴﺔ ﻛﻠﻬﺎ‪ ،‬ﺑﺤﻴـﺚ ﺃﺻﺒﺢ ﺍﻟﻐﺎﺯ‬ ‫‪‬‬‫ﻗﺎﺩ ﹰﺭﺍ ﻋﲆ ﺍﻟﺘﴪﺏ ﻣﻦ ﺍﻟﻮﻋﺎﺀ‪ ،‬ﻓﺄﻱ ﺍﻟﻐﺎﺯﺍﺕ ﺳـﻴﻜﻮﻥ ﻟﻪ‬ ‫‪‬‬ ‫ﺃﻋﲆ ﻣﻌﺪﻝ ﺍﻧﺘﺸﺎﺭ؟‬ ‫‪ .1‬ﺃﻱ ﳑـﺎ ﻳـﺄﰐ ﻻ ﻳﻌـﺪ ﻋﺎﻣـﹰﻼ ﳐﺘـﺰ ﹰﻻ ﰲ ﺗﻔﺎﻋـﻞ ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ‬ ‫‪A .a‬‬ ‫‪B .b‬‬ ‫ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ؟‬ ‫‪C .c‬‬ ‫‪D .d‬‬ ‫‪ .a‬ﺍﳌﺎﺩﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺄﻛﺴﺪﺕ‬ ‫‪ .b‬ﻣﺴﺘﻘﺒﻞ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻥ‬ ‫‪ .c‬ﺍﳌﺎﺩﺓ ﺍﻷﻗﻞ ﻛﻬﺮﻭﺳﺎﻟﺒﻴﺔ‬ ‫‪ .d‬ﻣﺎﻧﺢ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻥ‬ ‫‪ .5‬ﺍﻟﻨﻈﺎﻡ ﺍﻵﰐ ﰲ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﺗﺰﺍﻥ‪:‬‬ ‫‪ .2‬ﺍﻟﺘﻔﺎﻋـﻞ ﺑﲔ ﺍﻟﻨﻴـﻜﻞ ﻭﻛﻠﻮﺭﻳﺪ ﺍﻟﻨﺤـﺎﺱ ‪ II‬ﻣﻮﺿﺢ ﻋﲆ‬ ‫)‪2S(s) + 5F2(g) SF4(g) + SF6(g‬‬ ‫ﺍﻟﻨﺤﻮ ﺍﻵﰐ‪:‬‬ ‫ﻣﺎ ﺍﻟﺬﻱ ﳚﻌﻞ ﺍﻻﺗﺰﺍﻥ ﻳﺘﺠﻪ ﺇﱃ ﺍﻟﻴﻤﲔ؟‬ ‫)‪Ni(s) + CuCl2(aq) → Cu(s) + NiCl2(aq‬‬ ‫‪ .a‬ﺯﻳﺎﺩﺓ ﺗﺮﻛﻴﺰ ‪SF4‬‬ ‫ﻣﺎ ﻧﺼﻔﻲ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ؟‬ ‫‪ .b‬ﺯﻳﺎﺩﺓ ﺗﺮﻛﻴﺰ ‪SF6‬‬ ‫‪ .c‬ﺯﻳﺎﺩﺓ ﺍﻟﻀﻐﻂ ﻋﲆ ﺍﻟﻨﻈﺎﻡ‬ ‫)‪Ni(s‬‬ ‫→‬ ‫‪Ni‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-,‬‬ ‫‪Cl‬‬ ‫)‪2(g‬‬ ‫→‬ ‫‪2Cl‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪.a‬‬ ‫‪ .d‬ﺗﻘﻠﻴﻞ ﺍﻟﻀﻐﻂ ﻋﲆ ﺍﻟﻨﻈﺎﻡ‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪Ni(s‬‬ ‫→‬ ‫‪Ni‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪-,‬‬ ‫)‪Cu+(aq‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪e-‬‬ ‫→‬ ‫‪Cu‬‬ ‫)‪(s‬‬ ‫‪.b‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫‪Ni (s) → Ni2+(aq) + 2e-, Cu2+(aq) + 2e- → Cu (s) .c‬‬ ‫ﺍﺳﺘﺨﺪﻡ ﺍﳉﺪﻭﻝ ﺍﻵﰐ ﻟﻺﺟﺎﺑﺔ ﻋﻦ ﺍﻟﺴﺆﺍﻝ ‪.6‬‬ ‫)‪Ni(s‬‬ ‫→‬ ‫‪Ni‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e‬‬ ‫‪-,‬‬ ‫‪2Cu‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e‬‬ ‫‪-‬‬ ‫→‬ ‫‪Cu‬‬ ‫)‪(s‬‬ ‫‪.d‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫‪25°C  II ‬‬ ‫ﺍﺳـﺘﻌﻤﻞ ﺍﻷﺷﻜﺎﻝ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﻟﻺﺟﺎﺑﺔ ﻋﻦ ﺍﻟﺴـﺆﺍﻟﲔ ‪ 3‬ﻭ ‪ ،4‬ﻋﻠ ﹰﲈ‬ ‫)‪Co(s) + S(s) + 2O2(g) →CoSO4(s‬‬ ‫ﺃﻥ ﲨﻴﻊ ﺍﻷﻭﻋﻴﺔ ﺣﺠﻤﻬﺎ ‪ ،5.0 L‬ﻋﻨﺪ ﺩﺭﺟﺔ ﺍﳊﺮﺍﺭﺓ ﻧﻔﺴﻬﺎ‪:‬‬ ‫‪-888.3 kJ/mol‬‬ ‫‪∆H‬‬ ‫‪º‬‬ ‫‪f‬‬ ‫‪118.0 J/mol · K‬‬ ‫‪∆S‬‬ ‫‪º‬‬ ‫‪f‬‬ ‫?‬ ‫‪∆G‬‬ ‫‪º‬‬ ‫‪f‬‬‫ﻣـﻦ‬ ‫‪II‬‬ ‫ﺍﻟﻜﻮﺑﻠـﺖ‬ ‫ﻛﱪﻳﺘـﺎﺕ‬ ‫ﻟﺘﻜﻮﻳـﻦ‬ ‫‪∆G‬‬ ‫‪º‬‬ ‫ﻣﻘـﺪﺍﺭ‬ ‫ﻣـﺎ‬ ‫‪.6‬‬ ‫‪f‬‬ ‫‪c. 0.50 mol/l‬‬ ‫‪a. 0.50 mol/l‬‬ ‫ﻋﻨﺎﴏﻩ؟‬ ‫‪N2‬‬ ‫‪Xe‬‬ ‫‪-853.1 Kg/mol‬‬ ‫‪.a‬‬ ‫‪-885.4 Kg/mol‬‬ ‫‪.b‬‬ ‫‪-891.3 Kg/mol‬‬ ‫‪.c‬‬ ‫‪-823.5 Kg/mol‬‬ ‫‪.d‬‬‫‪ .7‬ﻣﺎﺫﺍ ﺗﺆﺛـﺮ ﺯﻳﺎﺩﺓ ﺩﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋـﻞ ﰲ ﻧﻈﺎﻡ ﻣﺘﺰﻥ ﺇﺫﺍ‬ ‫‪d. 0.50 mol/l‬‬ ‫‪b. 0.50 mol/l‬‬ ‫‪CO2‬‬ ‫‪He‬‬ ‫ﻋﻠﻤﺖ ﺃﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻄﺮﺩﻱ ﻣﺎﺹ ﻟﻠﺤﺮﺍﺭﺓ؟‬ ‫‪ .3‬ﺃﻱ ﻣﻦ ﺍﻷﻭﻋﻴﺔ ﺃﻋﻼﻩ ﳛﺘﻮﻱ ‪ 110 g‬ﻣﻦ ﺍﻟﻐﺎﺯ؟‬ ‫‪ .a‬ﺳﻴﺰﺍﺡ ﺍﻻﺗﺰﺍﻥ ﻟﻠﺠﻬﺔ ﺍﻟﻴﴪ￯‪.‬‬ ‫‪ .b‬ﺳﻴﺰﺍﺡ ﺍﻻﺗﺰﺍﻥ ﻟﻠﺠﻬﺔ ﺍﻟﻴﻤﻨﻰ‪.‬‬ ‫‪A .a‬‬ ‫‪ .c‬ﺳﻴﻘﻞ ﻣﻌﺪﻝ ﴎﻋﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻄﺮﺩﻱ‪.‬‬ ‫‪C19-09A-874637B .b‬‬ ‫‪ .d‬ﺳﻴﻘﻞ ﻣﻌﺪﻝ ﴎﻋﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻌﻜﴘ‪.‬‬ ‫‪C .c‬‬ ‫‪D .d‬‬ ‫‪34‬‬

‫‪ .11‬ﻓ ﹼﴪ ﻣـﺎ ﺍﳊﺎﻟﺔ ﺃﻭ ﺍﳊـﺎﻻﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻮﺟﺪ ﻋﻠﻴﻬـﺎ ﺍﳌﺎﺩﺓ ﻋﻨﺪ‬ ‫‪ .8‬ﺍﻟﺘﻔﺎﻋـﻞ ﺑـﲔ ﻳﻮﺩﻳـﺪ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳـﻮﻡ ﻭﺍﻟﻜﻠـﻮﺭ ﻣﻮﺿﺢ ﻋﲆ‬‫ﺩﺭﺟﺔ ﺍﳊﺮﺍﺭﺓ ‪ ،-56.6 °C‬ﻭﺿﻐﻂ ﻣﻘﺪﺍﺭﻩ ‪.31.1 atm‬‬ ‫ﺍﻟﻨﺤﻮ ﺍﻵﰐ‪:‬‬‫‪ .12‬ﺍﻓـﱰﺽ ﺃﻥ ﻟﺪﻳـﻚ ﻋﻴﻨـﺔ ﻣـﻦ ‪ CO2‬ﻋﻨـﺪ ﺩﺭﺟـﺔ ‪35°C‬‬‫ﻭ ‪ .83 atm‬ﻓـﲈ ﺣﺎﻟـﺔ ﺍﳌـﺎﺩﺓ ﰲ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻌﻴﻨـﺔ؟ ﻓ ﹼﴪ ﻛﻴﻒ‬ ‫)‪2NaI(aq) + Cl2(aq) → 2NaCl(aq) + I2(aq‬‬ ‫ﻳﻤﻜﻨﻚ ﺗﻮﻗﻊ ﻫﺬﺍ ﻣﻦ ﺍﻟﺮﺳﻢ ﺍﻟﺒﻴﺎﲏ‪.‬‬ ‫ﺃﻱ ﺍﻷﺳﺒﺎﺏ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﺗﺒﻘﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺗﺄﻛﺴﺪ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﺩﻭﻥ ﺗﻐﻴﲑ‪:‬‬ ‫‪ Na+ .a‬ﺃﻳﻮﻥ ﻣﺘﻔﺮﺝ‪.‬‬‫‪ .13‬ﺃﳞـﲈ ﻳﻜﻮﻥ ﺃﻛﺜـﺮ ﻛﺜﺎﻓﺔ‪ :‬ﺛﺎﲏ ﺃﻛﺴـﻴﺪ ﺍﻟﻜﺮﺑـﻮﻥ ﰲ ﺣﺎﻟﺘﻪ‬‫ﺍﻟﺴـﺎﺋﻠﺔ ﺃﻡ ﰲ ﺣﺎﻟﺘـﻪ ﺍﻟﺼﻠﺒـﺔ؟ ﺍﺳـﺘﺨﺪﻡ ﺍﻟﺮﺳـﻢ ﺍﻟﺒﻴﺎﲏ‬ ‫‪ Na+ .b‬ﻻ ﻳﻤﻜﻦ ﺃﻥ ﳜﺘﺰﻝ‪.‬‬ ‫‪ Na+ .c‬ﻋﻨﴫ ﻏﲑ ﻣﺘﺤﺪ‪.‬‬ ‫ﻟﺘﻔﺴﲑ ﺫﻟﻚ‪.‬‬ ‫‪ Na+ .d‬ﺃﻳﻮﻥ ﺃﺣﺎﺩﻱ ﺍﻟﺬﺭﺓ‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﺳـﺘﻌﻤﻞ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟـﺔ ﺃﺩﻧـﺎﻩ ﻟﻺﺟﺎﺑﺔ ﻋـﻦ ﺍﻟﺴـﺆﺍﻟﲔ ‪ ،9,10‬ﻋﻠ ﹰﲈ‬ ‫ﺃﻥ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟـﺔ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴـﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﺑﲔ ﺍﻟﻴﻮﺩ ﻭﺃﻛﺴـﻴﺪ ﺍﻟﺮﺻﺎﺹ ‪IV‬‬ ‫ﻣﻮﺿﺤﺔ ﻋﲆ ﺍﻟﻨﺤﻮ ﺍﻵﰐ‪:‬‬ ‫)‪I 2(s‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪PbO2(s‬‬ ‫→‬ ‫‪IO‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪Pb 2+(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫‪ .9‬ﹼﺣﺪﺩ ﻋﺪﺩ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ ﻟﻜﻞ ﻣﺸﺎﺭﻙ ﰲ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‪.‬‬ ‫‪ .10‬ﻓـﹼﴪ ﻛﻴﻒ ﲢـﺪﺩ ﺍﻟﻌﻨﴫ ﺍﻟـﺬﻱ ﺗﺄﻛﺴـﺪ ﻭﺍﻟﻌﻨﴫ ﺍﻟﺬﻱ‬ ‫ﺍﺧﺘﺰﻝ‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﺳﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﺮﺳـﻢ ﺍﻟﺒﻴﺎﲏ ﺍﻵﰐ ﻟﻐﺎﺯ ‪ CO2‬ﻟﻺﺟﺎﺑﺔ ﻋﻦ ﺍﻷﺳﺌﻠﺔ‬ ‫ﻣﻦ ‪ 11‬ﺇﱃ ‪.13‬‬ ‫‪72.8‬‬ ‫‪(atm) ‬‬ ‫‪5.1‬‬ ‫‪1.00‬‬ ‫‪-78 -56.6‬‬ ‫‪31‬‬ ‫‪(°C) ‬‬ ‫‪C19-10A-874637‬‬‫‪35‬‬

‫اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ‪Electrochemistry‬‬‫‪‬‬ ‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﻌﺎﻣﺔ ﻳﻤﻜﻦ ﲢﻮﻳﻞ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺇﱃ‬ ‫ﻃﺎﻗﺔ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ‪ ،‬ﻛﲈ ﻳﻤﻜﻦ ﲢﻮﻳﻞ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﺇﱃ‬ ‫‪‬‬ ‫‪C‬‬ ‫ﻃﺎﻗﺔ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ 2-1‬اﻟﺨﻼﻳﺎ اﻟﺠﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‬ ‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﲢﺪﺙ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﰲ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‬ ‫ﻋﻨﺪ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﻣﻨﺘﺠﺔ ﺇﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺗﺘﺪﻓﻖ ﻧﺤﻮ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﺣﻴﺚ‬ ‫ﳛﺪﺙ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‪.‬‬ ‫‪ 2-2‬اﻟﺒﻄﺎرﻳﺎت‬ ‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺧﻼﻳﺎ ﺟﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ‬ ‫ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻴﺔ ﻹﻧﺘﺎﺝ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﻷﻏﺮﺍﺽ ﻣﺘﻌﺪﺩﺓ‪.‬‬ ‫‪ 2-3‬اﻟﺘﺤﻠﻴﻞ اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‬ ‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻳـﺆﺩﻱ ﻭﺟﻮﺩ ﻣﺼﺪﺭ ﺗﻴـﺎﺭ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‬ ‫ﰲ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴـﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﺇﱃ ﺣـﺪﻭﺙ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﻏﲑ ﺗﻠﻘﺎﺋﻲ ﰲ‬ ‫ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‪.‬‬ ‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬ ‫• ﺍﻟﺘﻘﻄـﺖ ﻛﺎﻣـﲑﺍ ﺧﺎﺻﺔ ﻫـﺬﻩ ﺍﻟﺼـﻮﺭﺓ ﻷﺳـﺪ ﺍﳉﺒﻞ‪،‬‬ ‫ﻭﻳﻌﺪ ﺍﺳـﺘﻌﲈﻝ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻜﺎﻣﲑﺍ ﻃﺮﻳﻘﺔ ﻏﲑ ﻣﺆﺫﻳﺔ ﻟﺪﺭﺍﺳﺔ‬ ‫ﺍﳊﻴﻮﺍﻧﺎﺕ‪.‬‬ ‫• ﺗﻮﺻـﻞ ﻫـﺬﻩ ﺍﻟﻜﺎﻣﲑﺍ ﺑﺠﻬـﺎﺯ ﺍﺳﺘﺸـﻌﺎﺭ ﳚﻌﻠﻬﺎ ﺗﻌﻤﻞ‬ ‫ﻋﻨﺪ ﺍﻗﱰﺍﺏ ﺍﳊﻴﻮﺍﻥ‪.‬‬ ‫• ﻳﻌﻤﻞ ﺟﻬﺎﺯ ﺍﻻﺳﺘﺸـﻌﺎﺭ ﻋﺎﺩﺓ ﺑﺎﻷﺷـﻌﺔ ﲢﺖ ﺍﳊﻤﺮﺍﺀ‪،‬‬ ‫ﻭﻟﻜﻦ ﻗﺪ ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﺃﻳ ﹰﻀﺎ ﳎ ﹼﺴﺎﺕ ﺍﻟﻀﻐﻂ ﺍﳊﺴﺎﺳﺔ‪.‬‬ ‫• ﺗـﺰﻭﺩ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳـﺔ ﻛ ﹰﹼﻼ ﻣـﻦ ﺍﻟﻜﺎﻣﲑﺍ ﻭﺟﻬﺎﺯ ﺍﻻﺳﺘﺸـﻌﺎﺭ‬ ‫ﺑﺎﻟﻄﺎﻗﺔ‪ ،‬ﻭﺗﺸـﻜﻞ ﺍﳊﺮﺍﺭﺓ ﻭﺍﻟﺮﻃﻮﺑﺔ ﻭﺍﻟﱪﻭﺩﺓ ﲢﺪﻳﺎﺕ‬ ‫ﻷﺩﺍﺀ ﻛﻞ ﻣﻨﻬﲈ‪.‬‬ ‫• ﻳﻤﻜﻦ ﺗﻌﺪﻳﻞ ﺍﳌﺠ ﹼﺴـﺎﺕ ﻟﺘﻌﻤﻞ ﰲ ﺃﻭﻗﺎﺕ ﻣﻌﻴﻨﺔ ﻓﻘﻂ؛‬ ‫ﻭﺫﻟﻚ ﻟﻠﻤﺤﺎﻓﻈﺔ ﻋﲆ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ‪.‬‬ ‫‪36‬‬

‫‪‬‬‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬‫ﻗـﻢ ﺑﺈﻋـﺪﺍﺩ ﺍﳌﻄﻮﻳـﺔ ﺍﻵﺗﻴـﺔ‬ ‫‪‬‬‫ﳌﺴﺎﻋﺪﺗﻚ ﻋﲆ ﻣﻘﺎﺭﻧﺔ ﺍﳋﻼﻳﺎ‬‫ﺻﻨﻒ ﺍﻟﻔﺮﺍﻍ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬ ‫ﻳﻤﻜﻦ ﴍﺍﺀ ﺑﻄﺎﺭﻳﺔ ﺑﻮﺻﻔﻬﺎ ﻣﺼﺪ ﹰﺭﺍ ﻟﻠﻄﺎﻗﺔ ﺍﳌﺤﻤﻮﻟﺔ ﻣﻦ ﺃﻱ‬ ‫ﺑﺨﻼﻳﺎ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‪.‬‬ ‫ﻣﺘﺠﺮ‪ ،‬ﻛﲈ ﻳﻤﻜﻨﻚ ﺃﻳ ﹰﻀﺎ ﺇﺿﺎﺀﺓ ﻣﺼﺒﺎﺡ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﺑﺎﺳﺘﻌﲈﻝ‬ ‫ﻟﻴﻤﻮﻧﺔ‪ .‬ﻛﻴﻒ ﻳﺘﺸﺎﺑﻪ ﻣﺼﺪﺭﺍ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﻫﺬﺍﻥ؟‬ ‫‪1‬ﺍﺛ ﹺﻦ ‪ 5 cm‬ﻣﻦ‬ ‫ﺃﺳﻔﻞ ﺍﻟﻮﺭﻗﺔ ﺃﻓﻘ ﹼﹰﻴﺎ‪.‬‬ ‫‪2‬ﺍﺛ ﹺﻦ ﺍﻟﻮﺭﻗﺔ ﻧﺼﻔﲔ‪.‬‬ ‫‪‬‬‫‪ .N1PL OM PN‬ﺍﻗ‪OK‬ﺮ‪M‬ﺃ ﺗﻌﻠ‪J‬ﻴ‪NL‬ﲈﺕ‪I‬ﺍﻟ‪KM‬ﺴﻼﻣ‪JHL‬ﺔ ﰲ ﺍ‪P‬ﳌ‪IKG‬ﺨﺘﱪ‪A B C D E A F B G AC H BD I CEA J DFB K ECG L FHDM GEIN HJF.O‬‬‫‪‬‬ ‫‪ 3 ‬ﺍﻓﺘﺢ ﺍﻟـﻮﺭﻗـﺔ‪،‬‬ ‫‪ .2‬ﺍﻏﺮﺱ ﴍﳛﺔ ﻣﻦ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻭﺃﺧﺮ￯ ﻣﻦ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﰲ ﺣﺒﺔ‬ ‫‪‬‬ ‫ﻟﻴﻤﻮﻥ‪ ،‬ﻭﺍﺗﺮﻙ ﺑﻴﻨﻬﲈ ﻣﺴﺎﻓﺔ ‪.2 cm‬‬ ‫ﺛﻢ ﺛﺒﺖ ﺍﻟﺜﻨﻴﺔ ﰲ ﺃﺳﻔﻠﻬﺎ‬ ‫‪‬‬ ‫‪ .3‬ﺻﻞ ﺍﻟﻄﺮﻑ ﺍﻷﺳﻮﺩ ﳌﻘﻴﺎﺱ ﺍﳉﻬﺪ ﺑﴩﳛﺔ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‪،‬‬ ‫ﻭﺻﻞ ﴍﳛﺔ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺑﻄﺮﻓﻪ ﺍﻷﲪﺮ‪ .‬ﺛﻢ ﻻﺣﻆ ﻗﺮﺍﺀﺓ ﻓﺮﻕ‬ ‫ﻟﻌﻤﻞ ﻗﺴﻤﲔ ﻣﻨﻔﺼﻠﲔ‪،‬‬ ‫ﺍﳉﻬﺪ‪ ،‬ﻭﺳﺠﻠﻬﺎ‪.‬‬‫‪ ‬‬ ‫‪ ‬ﻭﻋﻨﻮﳖﲈ ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ‪.‬‬ ‫‪ ‬‬‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت ‪2-1‬‬ ‫‪ .4‬ﺍﻧﺰﻉ ﺇﺣﺪ￯ ﺍﻟﴩﳛﺘﲔ ﺍﳌﻌﺪﻧﻴﺘﲔ ﻣﻦ ﺍﻟﻠﻴﻤﻮﻧﺔ‪ ،‬ﻭﻻﺣﻆ ﻣﺎ‬‫‪2-3‬ﻭﺫﻟﻚ ﻋﻨﺪ ﻗﺮﺍﺀﺗﻚ ﻟﻠﺨﻼﻳﺎ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‪ .‬ﳋﺺ‬ ‫ﳛﺪﺙ ﻟﻘﺮﺍﺀﺓ ﻓﺮﻕ ﺍﳉﻬﺪ ﻋﲆ ﺍﳌﻘﻴﺎﺱ‪.‬‬‫ﺍﳌﻌﻠﻮﻣﺎﺕ ﻋﲆ ﺑﻄﺎﻗﺎﺕ‪ ،‬ﻭﺍﺣﻔﻈﻬﺎ ﰲ ﺍﻟﻘﺴﻢ ﺍﳋﺎﺹ ﲠﺎ‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪  .1‬ﺍﻟﻐﺮﺽ ﻣﻦ ﴍﳛﺘﻲ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻭﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‪.‬‬ ‫‪  .2‬ﺩﻭﺭ ﺍﻟﻠﻴﻤﻮﻧﺔ‪.‬‬ ‫ﳌﺮﺍﺟﻌﺔ ﳏﺘﻮ￯ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﻔﺼﻞ ﻭﻧﺸـﺎﻃﺎﺗﻪ ﺍﺭﺟﻊ ﺇﱃ‬ ‫‪ ‬ﻫﻞ ﺗﻌﺘﻘﺪ ﺃﻧﻪ ﻳﻤﻜﻨﻚ ﻋﻤﻞ ﺑﻄﺎﺭﻳﺔ ﻣﻦ ﺃﻃﻌﻤﺔ ﻏﲑ‬ ‫ﺍﳌﻮﻗﻊ‪www.obeikaneducation.com :‬‬ ‫ﺍﻟﻠﻴﻤﻮﻥ؟ ﺿﻊ ﻓﺮﺿﻴﺔ ﻷﻧﻮﺍﻉ ﺍﻷﻃﻌﻤﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻳﻤﻜﻦ ﺍﺳﺘﻌﲈﳍﺎ ﰲ‬‫‪37‬‬ ‫ﻋﻤﻞ ﺑﻄﺎﺭﻳﺔ‪ ،‬ﺛﻢ ﺍﺑﺪﺃ ﰲ ﺗﺼﻤﻴﻢ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ‪ ،‬ﻭﻃ ﹼﺒﻖ ﻓﺮﺿﻴﺘﻚ ﺑﻌﺪ‬ ‫ﻣﻮﺍﻓﻘﺔ ﻣﻌﻠﻤﻚ ﻋﻠﻴﻬﺎ‪.‬‬

‫‪2-1‬‬‫ا ﻫﺪاف ‪Voltaic Cells‬اﻟﺨﻼﻳﺎ اﻟﺠﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‬ ‫‪‬‬‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ‪‬‬ ‫ﺗﺼـﻒ ﻃﺮﻳﻘـﺔ ﻟﻠﺤﺼـﻮﻝ ﻋـﲆ‬ ‫‪‬‬ ‫ﻃﺎﻗـﺔ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﻣﻦ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺃﻛﺴـﺪﺓ‬ ‫ﻭﺍﺧﺘﺰﺍﻝ‪.‬‬‫‪ ‬ﲢﺪﺩ ﺃﺟﺰﺍﺀ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‪ ،‬ﻭﺗﻔﴪ ‪ ‬ﺗـﻢ ﻗﺺ ﻭﺭﻗﺔ ﻧﻘﺪﻳﺔ ﻣﻦ ﻓﺌﺔ ﺍﻟﺮﻳﺎﻝ ﺇﱃ ﻧﺼﻔﲔ‪ .‬ﻣﺎ ﺍﻟﺬﻱ ﻳﻤﻜﻦ ﻋﻤﻠﻪ‬‫ﻛﻴﻔﻴﺔ ﻋﻤﻞ ﻛﻞ ﻣﻦ ﻫﺬﻩ ﺍﻷﺟﺰﺍﺀ‪ .‬ﺑﺄﺣـﺪ ﺍﻟﻨﺼﻔﲔ؟ ﻻ ﻳﻤﻜﻦ ﺍﺳـﺘﻌﲈﻟﻪ ﺩﻭﻥ ﺍﻟﻨﺼﻒ ﺍﻵﺧﺮ‪ .‬ﻭﻫﺬﺍ ﻳﻨﻄﺒـﻖ ﺃﻳ ﹰﻀﺎ ﻋﲆ ﺍﳋﻼﻳﺎ‬‫‪ ‬ﲢﺴﺐ ﺟﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪ ،‬ﻭﲢﺪﺩ ﺗﻠﻘﺎﺋﻴﺔ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺘﻜﻮﻥ ﻣﻦ ﻧﺼﻔﻲ ﺧﻠﻴﺔ؛ ﺇﺫ ﳚﺐ ﻭﺟﻮﺩﳘﺎ ﻣ ﹰﻌﺎ ﻹﻧﺘﺎﺝ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ‪.‬‬ ‫ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻓﻴﻬﺎ‪ .‬ا ﻛﺴﺪة واﻻﺧﺘﺰال ﻓﻲ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ‬ ‫‪Redox in Electrochemistry‬‬ ‫ﻣﺮاﺟﻌﺔ اﻟﻤﻔﺮدات‬‫‪  ‬ﻓـﻘــــﺪﺍﻥ ﺍﻟـــــﺬﺭﺍﺕ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺀ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﻫﻲ ﺩﺭﺍﺳﺔ ﻋﻤﻠﻴﺎﺕ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺘﺤﻮﻝ ﻣﻦ ﺧﻼﳍﺎ‬ ‫ﻟﻺﻟـﻜـﱰﻭﻧـﺎﺕ؛ ﺃﻭ ﺍﻟﺰﻳـﺎﺩﺓ ﰲ ﻋﺪﺩ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺇﱃ ﻃﺎﻗﺔ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ‪ ،‬ﻭﺑﺎﻟﻌﻜﺲ‪.‬‬‫ﻣﻦ ﺍﳌﻌﺮﻭﻑ ﺃﻥ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﲨﻴﻌﻬﺎ ﺗﺘﻀﻤﻦ ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﻣﻦ‬ ‫ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ‪.‬‬‫‪ ‬ﺍﻛﺘﺴـــﺎﺏ ﺍﻟــﺬﺭﺍﺕ ﺍﳌﻮﺍﺩ ﺍﳌﺘﺄﻛﺴﺪﺓ ﺇﱃ ﺍﳌﻮﺍﺩ ﺍﳌﺨﺘﺰﻟﺔ‪ .‬ﻭﻳﻮﺿﺢ ﻛﻞ ﻣﻦ ﺍﻟﺸﻜﻠﲔ ‪ 2-1‬ﻭ ‪ 2-2‬ﺗﻔﺎﻋ ﹰﻼ ﺑﺴﻴ ﹰﻄﺎ‬‫ﻟﻺﻟـﻜـﱰﻭﻧـﺎﺕ؛ ﺃﻭ ﺍﻟﻨﻘـﺺ ﰲ ﻋﺪﺩ ﻟﻸﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ؛ ﺣﻴﺚ ﺗﺘﺄﻛﺴﺪ ﺫﺭﺍﺕ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻟﺘﻜ ﹼﻮﻥ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ‪،Zn2+‬‬‫ﻭﻳﻜﺘﺴﺐ ﺃﻳﻮﻥ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ‪ Cu2+‬ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﲔ ﺍﻟﻠﺬﻳﻦ ﻓﻘﺪﲥﲈ ﺫﺭﺓ ﺧﺎﺭﺻﲔ ﻟﻴﻜ ﹼﻮﻥ ﺫﺭﺓ‬ ‫ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ‪.‬‬ ‫ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‪ .‬ﻭﺗﺒﲔ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ‪:‬‬ ‫اﻟﻤﻔﺮدات اﻟﺠﺪﻳﺪة‬ ‫‪2e-‬‬ ‫ﺍﻟﻘﻨﻄﺮﺓ ﺍﳌﻠﺤﻴﺔ‬ ‫)‪Zn(s‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫→‬ ‫)‪Zn 2+(aq‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪Cu(s‬‬ ‫ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬ ‫)‪(aq‬‬‫‪ ‬ﻳﺘﺄﻟﻒ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻣﻦ ﻧﺼﻔﻲ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻵﺗﻴﲔ‪:‬‬ ‫ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‬‫ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ‪ :‬ﻓﻘﺪﺍﻥ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ‪Zn (s) → Zn2+(aq) + 2e-‬‬ ‫ﻧﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ‬‫‪Cu‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‪ :‬ﺍﻛﺘﺴﺎﺏ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ )‪→ Cu (s‬‬ ‫ﺍﻻﻧﻮﺩ‬ ‫)‪(aq‬‬‫ﺗﺮ￯‪ ،‬ﻣﺎﺫﺍ ﳛﺪﺙ ﻟﻮ ﻓﺼﻞ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻋﻦ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ؟ ﻭﻫﻞ ﻳﻤﻜﻦ‬ ‫ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ‬‫ﺃﻥ ﳛﺪﺙ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ؟ ﻣﻊ ﺍﻷﺧﺬ ﰲ ﺍﻻﻋﺘﺒﺎﺭ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 2-1a‬ﺍﻟﺬﻱ ﹸﻏﻤﺴﺖ ﻓﻴﻪ ﴍﳛﺔ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‬ ‫ﺟﻬﺪ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‬‫ﰲ ﳏﻠﻮﻝ ﻛﱪﻳﺘﺎﺕ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‪ ،‬ﻭ ﹸﻏﻤﺴﺖ ﻓﻴﻪ ﴍﳛﺔ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﰲ ﳏﻠﻮﻝ ﻛﱪﻳﺘﺎﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ‪.II‬‬ ‫ﻗﻄﺐ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ‬‫‪‬‬ ‫‪b‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪a‬‬ ‫‪ 2-1‬‬ ‫‪1M a‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪1M Zn2+‬‬ ‫‪1M Cu2+‬‬ ‫‪1M‬‬ ‫‪b‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪38‬‬

‫‪e- ‬‬ ‫‪  2-2 ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪K+‬‬ ‫‪Cl-‬‬ ‫‪e-‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪Cl-‬‬ ‫‪K+‬‬ ‫‪   ‬‬ ‫‪   ‬‬‫‪‬‬ ‫‪K+‬‬ ‫‪Cl-‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪    ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪        ‬‬ ‫‪e-e-‬‬ ‫‪e-‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Cl-‬‬ ‫‪K+ e-‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Zn ‬‬ ‫‪Cu2+‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫‪Zn2+‬‬ ‫‪Zn → Zn2+ + 2e- Cu2+ + 2e- → Cu‬‬ ‫‪   2-3 ‬‬ ‫ﻫﻨﺎﻙ ﻣﺸﻜﻠﺘﺎﻥ ﲤﻨﻌﺎﻥ ﺣﺪﻭﺙ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‪ :‬ﺍﻷﻭﱃ ﺃﻧﻪ ﻻ ﻳﻮﺟﺪ ﺃﻱ‬ ‫‪     ‬‬ ‫ﻃﺮﻳﻖ ﻟﻨﻘﻞ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﻣﻦ ﺫﺭﺍﺕ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﺇﱃ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‪ ،‬ﻭﻫﺬﻩ ﻳﻤﻜﻦ ﺣﻠﻬﺎ‬ ‫‪ ‬‬ ‫ﺑﺘﻮﺻﻴﻞ ﴍﳛﺘﻲ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻭﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺑﺄﺳﻼﻙ ﻣﻌﺪﻧﻴﺔ‪ ،‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪2-1b‬؛ ﺇﺫ ﻳﻌﻤﻞ‬ ‫‪  ‬‬ ‫ﺍﻟﺴﻠﻚ ﻋﻤﻞ ﳑﺮ ﻟﺘﺪﻓﻖ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﻣﻦ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﺇﱃ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‪ .‬ﺃﻣﺎ ﺍﻟﺜﺎﻧﻴﺔ ﻓﻌﻨﺪﻣﺎ‬ ‫‪   ‬‬ ‫ﺗﻮﺿﻊ ﺍﻟﴩﺍﺋﺢ ﺍﳌﻌﺪﻧﻴﺔ ﰲ ﳏﺎﻟﻴﻠﻬﺎ ﺗﺒﺪﺃ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻋﻨﺪ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‪ ،‬ﰲ ﺣﲔ ﻳﺒﺪﺃ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‬ ‫‪    ‬‬ ‫ﻋﻨﺪ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‪ .‬ﺇﻻ ﺃﻥ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﻻ ﺗﺴﺘﻤﺮ؛ ﻷﻥ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﺍﳌﻮﺟﺒﺔ ﺗﱰﺍﻛﻢ‬ ‫‪‬‬ ‫ﺣﻮﻝ ﻗﻄﺐ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﺧﻼﻝ ﺗﺄﻛﺴﺪﻩ‪ ،‬ﻛﲈ ﺃﻥ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻜﱪﻳﺘﺎﺕ ﺍﻟﺴﺎﻟﺒﺔ ﺗﱰﺍﻛﻢ ﺣﻮﻝ‬ ‫‪   ‬‬ ‫ﻗﻄﺐ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺧﻼﻝ ﺍﺧﺘﺰﺍﻟﻪ‪ ،‬ﻭﻫﺬﺍ ﺍﻟﱰﺍﻛﻢ ﻟﻸﻳﻮﻧﺎﺕ ﻳﻮﻗﻒ ﺃﻱ ﺍﺳﺘﻤﺮﺍﺭ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﻭﳊﻞ ﻫﺬﻩ ﺍﳌﺸﻜﻠﺔ ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﻘﻨﻄﺮﺓ ﺍﳌﻠﺤﻴﺔ‪ ،‬ﻭﻫﻲ ﳑﺮ ﻟﺘﺪﻓﻖ ﺍﻷﻳﻮﻧﺎﺕ ﻣﻦ ﺟﻬﺔ ﺇﱃ‬ ‫ﺃﺧﺮ￯‪ ،‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ .2-2‬ﻭﺗﺘﻜﻮﻥ ﻣﻦ ﺃﻧﺒﻮﺏ ﳛﺘﻮﻱ ﻋﲆ ﳏﻠﻮﻝ ﻣﻮﺻﻞ ﻟﻠﺘﻴﺎﺭ‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﳌﻠﺢ ﺫﺍﺋﺐ ﰲ ﺍﳌﺎﺀ ﻣﺜﻞ ‪ ،KCl‬ﻭﳛﻔﻆ ﺩﺍﺧﻞ ﺍﻷﻧﺒﻮﺏ ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ ﺟﻞ ﻫﻼﻣﻲ‬ ‫ﺃﻭ ﺃﻱ ﻏﻄﺎﺀ ﻳﺴﻤﺢ ﻟﻸﻳﻮﻧﺎﺕ ﺑﺎﳊﺮﻛﺔ ﻣﻦ ﺧﻼﻟﻪ ﻋﲆ ﺃﻻ ﳜﺘﻠﻂ ﺍﳌﺤﻠﻮﻻﻥ ﰲ ﺍﻟﻜﺄﺳﲔ‪.‬‬‫‪39‬‬ ‫ﻭﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﻮﺿﻊ ﺍﻟﺴﻠﻚ ﺍﳌﻌﺪﲏ ﻭﺍﻟﻘﻨﻄﺮﺓ ﺍﳌﻠﺤﻴﺔ ﰲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻬﲈ ﻳﺒﺪﺃ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‬ ‫ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻲ‪ ،‬ﻭﺗﻨﺘﻘﻞ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﻋﱪ ﺍﻟﺴﻠﻚ ﻣﻦ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﺇﱃ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ‬ ‫ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‪ ،‬ﰲ ﺣﲔ ﺗﻨﺘﻘﻞ ﺍﻷﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﺴﺎﻟﺒﺔ ﻭﺍﳌﻮﺟﺒﺔ ﺧﻼﻝ ﺍﻟﻘﻨﻄﺮﺓ ﺍﳌﻠﺤﻴﺔ‪ .‬ﻭﻳﺴﻤﻰ‬ ‫ﺗﺪﻓﻖ ﺍﻷﺟﺴﺎﻡ ﺍﳌﺸﺤﻮﻧﺔ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‪ .‬ﻓﻔﻲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 2-2‬ﺗﺘﺪﻓﻖ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺧﻼﻝ‬ ‫ﺍﻟﺴﻠﻚ‪ ،‬ﻭﺗﺘﺪﻓﻖ ﺍﻷﻳﻮﻧﺎﺕ ﺧﻼﻝ ﺍﻟﻘﻨﻄﺮﺓ ﺍﳌﻠﺤﻴﺔ‪ ،‬ﻓﻴﺘﻜﻮﻥ ﻣﺎ ﻳﻌﺮﻑ ﺑﺎﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‪.‬‬ ‫ﻭﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﻃﺎﻗﺔ ﺗﺪﻓﻖ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﻹﺿﺎﺀﺓ ﺍﳌﺼﺎﺑﻴﺢ‪ ،‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪.2-2‬‬ ‫‪ ‬ﻳﺒﲔ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 2-2‬ﻧﻮﻉ ﻣﻦ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻳﻌﺮﻑ‬ ‫ﺑﺎﳋﻼﻳﺎ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‪ .‬ﻭﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺟﻬﺎﺯ ﻳﺴﺘﻌﻤﻞ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‬ ‫ﻹﻧﺘﺎﺝ ﻃﺎﻗﺔ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ‪ ،‬ﺃﻭ ﻳﺴﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﻹﺣﺪﺍﺙ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻲ‪ .‬ﻭﺍﳋﻠﻴﺔ‬ ‫ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﻧﻮﻉ ﻣﻦ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﲢﻮﻝ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺇﱃ ﻃﺎﻗﺔ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ‬ ‫ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻲ‪ .‬ﻭﻗﺪ ﺳﻤﻴﺖ ﺃﻳ ﹰﻀﺎ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﻟﻔﻮﻟﺘﻴﺔ ﻧﺴﺒﺔ‬ ‫ﺇﱃ ﺃﻟﻴﺴﺎﻧﺪﺭﻭ ﻓﻮﻟﺘﺎ ‪1745- 1827) Alessandro Volta‬ﻡ( ﺍﻟﻌﺎﱂ ﺍﻟﻔﻴﺰﻳﺎﺋﻲ ﺍﻹﻳﻄﺎﱄ‬ ‫ﺍﻟﺬﻱ ﻧﺴﺐ ﺇﻟﻴﻪ ﺍﻻﺧﱰﺍﻉ ﻋﺎﻡ ‪1800‬ﻡ‪ ،‬ﺍﻧﻈﺮ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪.2-3‬‬

‫ﻛﻴﻤﻴﺎء اﻟﺨﻼﻳﺎ اﻟﺠﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ‪Chemistry of Voltaic Cells‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪ ‬‬‫ﺗﺘﻜـﻮﻥ ﺍﳋﻼﻳـﺎ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻣﻦ ﺟﺰﺃﻳﻦ ﻳﻄﻠﻖ ﻋـﲆ ﻛﻞ ﻣﻨﻬﲈ ﻧﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪ ،‬ﺣﻴﺚ‬ ‫‪ ‬‬‫ﳛـﺪﺙ ﻓﻴﻬﲈ ﺗﻔﺎﻋـﻼﺕ ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﳌﻨﻔﺼﻠـﲔ‪ .‬ﻭﳛﺘـﻮﻱ ﻛﻞ ﻧﺼﻒ ﺧﻠﻴﺔ‬‫ﻋـﲆ ﻗﻄـﺐ ﻭﳏﻠﻮﻝ ﻳﺸـﺘﻤﻞ ﻋﲆ ﺃﻳﻮﻧـﺎﺕ‪ .‬ﻭﻳﺘﻜﻮﻥ ﺍﻟﻘﻄـﺐ ﻣﻦ ﻣﺎﺩﺓ ﻣﻮﺻﻠـﺔ ﻟﻠﺘﻴﺎﺭ‬ ‫‪ 2-4‬‬‫ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋـﻲ‪ ،‬ﻭﻋـﺎﺩﺓ ﻣﺎ ﺗﻜﻮﻥ ﻫـﺬﻩ ﺍﳌﺎﺩﺓ ﻗﻄﻌﺔ ﻣﻌﺪﻧﻴﺔ ﺃﻭ ﻗﻄﻌﺔ ﻣـﻦ ﺍﳉﺮﺍﻓﻴﺖ ﺗﻮﺻﻞ‬ ‫‪‬‬‫ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧـﺎﺕ ﻣﻦ ﳏﻠـﻮﻝ ﻧﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴـﺔ ﻭﺇﻟﻴﻪ‪ .‬ﻭﻳﻮﺿـﺢ ﺍﻟﺸـﻜﻞ ‪ 2-2‬ﻛﺄﺱ ﻗﻄﺐ‬ ‫‪    ‬‬‫ﺍﳋﺎﺭﺻـﲔ ﺣﻴﺚ ﳛﺪﺙ ﻓﻴﻬﺎ ﻧﺼـﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ‪ ،‬ﻭﻛﺄﺱ ﻗﻄﺐ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺣﻴﺚ‬ ‫‪      ‬‬‫ﳛﺪﺙ ﻓﻴﻬﺎ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‪ .‬ﻭﻳﺴﻤﻰ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺬﻱ ﳛﺪﺙ ﰲ ﻛﻞ ﻧﺼﻒ ﺧﻠﻴﺔ‬ ‫‪   ‬‬‫ﺗﻔﺎﻋﻞ ﻧﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪ .‬ﻭﻳﺴـﻤﻰ ﺍﻟﻘﻄﺐ ﺍﻟﺬﻱ ﳛﺪﺙ ﻋﻨﺪﻩ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ ﺍﻷﻧﻮﺩ‪ ،‬ﰲ‬ ‫‪    ‬‬ ‫‪     ‬‬ ‫ﺣﲔ ﻳﺴﻤﻰ ﺍﻟﻘﻄﺐ ﺍﻟﺬﻱ ﳛﺪﺙ ﻋﻨﺪﻩ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ‪.‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪ ‬ﺃﻱ ﺍﻟﻜﺄﺳﲔ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 2-2‬ﲢﺘﻮﻱ ﻋﲆ ﺍﻻﻧﻮﺩ؟‬‫‪ ‬ﺑﲈ ﺃﻥ ﻃﺎﻗﺔ ﺍﻟﻮﺿﻊ ﻷﻱ ﺟﺴـﻢ ﻧﺎﲡﺔ ﻋﻦ ﻣﻮﺿﻌﻪ ﺃﻭ‬‫ﻣﻜﻮﻧﺎﺗـﻪ‪ .‬ﻟﺬﺍ ﺗﻌﺪ ﻃﺎﻗﺔ ﺍﻟﻮﺿﻊ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﰲ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺀ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﻣﻘﻴﺎﺱ ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ‬‫ﺍﻟﺘـﻲ ﻳﻤﻜﻦ ﺗﻮﻟﻴﺪﻫﺎ ﻣﻦ ﺧﻠﻴﺔ ﺟﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﻟﻠﻘﻴﺎﻡ ﺑﺸـﻐﻞ‪ .‬ﻭﺗﺴـﺘﻄﻴﻊ ﺍﻟﺸـﺤﻨﺔ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ‬‫ﺍﻻﻧﺘﻘـﺎﻝ ﺑﲔ ﻧﻘﻄﺘﲔ ﻓﻘﻂ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﻜﻮﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﻓـﺮﻕ ﰲ ﻃﺎﻗﺔ ﺍﻟﻮﺿﻊ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﺑﻴﻨﻬﲈ‪.‬‬‫ﻭﻫﺎﺗـﺎﻥ ﺍﻟﻨﻘﻄﺘـﺎﻥ ﰲ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﳘﺎ ﺍﻟﻘﻄﺒـﺎﻥ؛ ﺣﻴﺚ ﺗﺪﻓﻊ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ‬‫ﺍﳌﺘﻜﻮﻧـﺔ ﻋﻨـﺪ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﻣﻮﻗﻊ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴـﺪ ﺃﻭ ﺗﺘﺤﺮﻙ ﻧﺤﻮ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﺑﻮﺍﺳـﻄﺔ ﺍﻟﻘـﻮﺓ ﺍﻟﺪﺍﻓﻌﺔ‬‫ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻨﺸﺄ ﻋﻦ ﻭﺟﻮﺩ ﻓﺮﻕ ﰲ ﻃﺎﻗﺔ ﺍﻟﻮﺿﻊ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﺑﲔ ﺍﻟﻘﻄﺒﲔ‪ ،‬ﻭﺗﻌﺮﻑ‬‫ﺑﺠﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪ .‬ﻭﺍﻟﻔﻮﻟﺖ ﻫﻮ ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ ﺍﳌﺴـﺘﻌﻤﻠﺔ ﰲ ﻗﻴﺎﺱ ﺟﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪ .‬ﻭﻓﺮﻕ ﺍﳉﻬﺪ ﰲ‬‫ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﻫﻮ ﺇﺷـﺎﺭﺓ ﺇﱃ ﻛﻤﻴﺔ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﳌﺘﻮﺍﻓﺮﺓ ﻟﺪﻓﻊ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﻣﻦ ﺍﻻﻧﻮﺩ ﺇﱃ‬ ‫ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ‪.‬‬‫ﺍﻧﻈﺮ ﺇﱃ ﺍﻟﺘﲈﺛﻞ ﺍﻟﻈﺎﻫﺮ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ ،2-4‬ﺣﻴﺚ ﺗﻘﻒ ﺍﻷﻓﻌﻮﺍﻧﻴﺔ ﻋﻨﺪ ﻗﻤﺔ ﺍﳌﻨﺤﺪﺭ ﳊﻈﺔ‬‫ﻗﺼﲑﺓ‪ ،‬ﺛﻢ ﺗﺘﺤﺮﻙ ﻣﻦ ﻣﻮﻗﻌﻬﺎ ﺍﳌﺮﺗﻔﻊ ﻧﺰﻭ ﹰﻻ ﺇﱃ ﺃﺳﻔﻞ؛ ﺑﺴﺒﺐ ﺍﺧﺘﻼﻑ ﻃﺎﻗﺔ ﺍﻟﻮﺿﻊ‬‫ﻟﻠﺠﺎﺫﺑﻴـﺔ ﺍﻷﺭﺿﻴﺔ ﺑﲔ ﻗﺎﻉ ﺍﳌﺴـﺎﺭ ﻭﻗﻤﺘﻪ‪ .‬ﻭﺗﺘﺤﺪﺩ ﻃﺎﻗﺔ ﺍﻷﻓﻌﻮﺍﻧﻴﺔ ﺍﳊﺮﻛﻴﺔ ﺑﻮﺍﺳـﻄﺔ‬‫ﺍﻻﺧﺘـﻼﻑ ﰲ ﺍﻻﺭﺗﻔـﺎﻉ ﺑﲔ ﻗﺎﻉ ﺍﳌﺴـﺎﺭ ﻭﻗﻤﺘـﻪ‪ .‬ﻭﻛﺬﻟﻚ ﺗﺘﺤﺪﺩ ﻃﺎﻗـﺔ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ‬‫ﺍﳌﺘﺪﻓﻘﺔ ﻣﻦ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﺇﱃ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﰲ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ ﺍﻻﺧﺘﻼﻑ ﰲ ﻃﺎﻗﺔ ﺍﻟﻮﺿﻊ‬‫ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﺑﲔ ﺍﻟﻘﻄﺒﲔ‪ .‬ﻭﻭﻓ ﹰﻘﺎ ﳌﻔﺮﺩﺍﺕ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻳﺘﺤﺪﺩ ﻓﺮﻕ ﺟﻬﺪ‬‫ﺍﳋﻠﻴـﺔ ﺑﻤﻘﺎﺭﻧـﺔ ﻣﺪ￯ ﺍﻟﻔـﺮﻕ ﰲ ﻗﺎﺑﻠﻴﺔ ﻣـﺎﺩﰐ ﺍﻷﻗﻄﺎﺏ ﻋﲆ ﺍﻛﺘﺴـﺎﺏ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ؛‬ ‫ﻓﻜﻠﲈ ﺯﺍﺩ ﺍﻟﻔﺮﻕ ﺑﲔ ﺍﻟﻘﻄﺒﲔ ﺯﺍﺩ ﻓﺮﻕ ﺟﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻭﺯﺍﺩ ﻣﻌﻪ ﺃﻳ ﹰﻀﺎ ﺟﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪40‬‬

‫‪  2-5 ‬‬ ‫‪‬‬ ‫)‪H2(g‬‬‫‪   ‬‬ ‫‪1atm‬‬‫‪‬‬‫‪   1atm ‬‬ ‫‪1M‬‬ ‫‪‬‬‫‪      ‬‬‫‪ 1M  ‬‬ ‫‪H2‬‬ ‫‪H1‬‬ ‫)‪2H+(aq) + 2e- → H2(g‬‬‫‪    ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪0.000V‬‬ ‫‪H2(g) → 2H+(aq) + 2e-‬‬ ‫‪H1‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺗﺴﺤﺐ ﻗﻮﺓ ﺍﳉﺎﺫﺑﻴﺔ ﺍﻟﻐﻮﺍﺻﲔ ﺩﺍﺋ ﹰﲈ ﻟﻠﺴﻘﻮﻁ ﻧﺤﻮ ﻭﺿﻊ ﻣﻨﺨﻔﺾ ﻣﻦ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ‪ ،‬ﻭﻟﻴﺲ ﺇﱃ ﺃﻋﲆ‬ ‫ﺃﺑـ ﹰﺪﺍ ﺣﻴﺚ ﻳﻜﻮﻥ ﻣﺴـﺘﻮ￯ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺃﻋـﲆ‪ .‬ﻭﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﻘﻔﺰ ﺍﻟﻐﻮﺍﺹ ﻣﻦ ﻓﻮﻕ ﻟـﻮﺡ ﺍﻟﻐﻮﺹ ﺗﻜﻮﻥ‬ ‫‪‬‬ ‫ﺣﺮﻛﺘـﻪ ﺇﱃ ﺃﺳـﻔﻞ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﺗﻠﻘﺎﺋﻴـﺔ‪ .‬ﻭﻛﺬﻟﻚ ﰲ ﺧﻠﻴـﺔ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ – ﺍﻟﻨﺤـﺎﺱ ﻭﲢﺖ ﺍﻟﻈﺮﻭﻑ‬ ‫ﺍﻟﺘﻄﺎﺑﻖ‪(Correspond):‬‬ ‫ﺍﻟﻘﻴﺎﺳـﻴﺔ‪ ،‬ﺗﻜﺘﺴﺐ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﻋﻨﺪ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﺇﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺑﺴﻬﻮﻟﺔ ﺃﻛﺜﺮ ﻣﻦ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻋﻨﺪ‬ ‫ﺍﻻﻧـﻮﺩ‪ ،‬ﻟﺬﺍ ﳛﺪﺙ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺑﺘﻠﻘﺎﺋﻴﺔ ﻓﻘﻂ ﻋﻨﺪﻣـﺎ ﺗﺘﺪﻓﻖ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﻣﻦ‬ ‫ﺍﳌﻮﺍﻓﻘﺔ ﺃﻭ ﺍﻻﻧﺴﺠﺎﻡ‬ ‫ﺗﺘﻮﺍﻓﻖ ﺍﻻﲡﺎﻫﺎﺕ ﻣﻊ ﺍﳋﺮﻳﻄﺔ‪.‬‬ ‫ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﺇﱃ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‪.‬‬ ‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬ ‫ﺣﺴﺎب ﻓﺮق اﻟﺠﻬﺪ ﻓﻲ اﻟﺨﻼﻳﺎ اﻟﻜﻬﺮوﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬ ‫ﺿﻤﻦ ﻣﻄﻮﻳﺘﻚ ﻣﻌﻠﻮﻣﺎﺕ‬ ‫‪Calculating Electrochemical Cell Potentials‬‬ ‫ﻣﻦ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﻘﺴﻢ‪.‬‬ ‫ﻣﻦ ﺍﳌﻌﺮﻭﻑ ﺃﻥ ﺍﻛﺘﺴﺎﺏ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﻳﺴﻤﻰ ﺍﺧﺘﺰﺍ ﹰﻻ‪ .‬ﻭﺑﻨﺎ ﹰﺀ ﻋﲆ ﻫﺬﻩ ﺍﳊﻘﻴﻘﺔ ﻓﺈﻥ ﻣﺪ￯‬‫‪41‬‬ ‫ﻗﺎﺑﻠﻴﺔ ﺍﳌﺎﺩﺓ ﻻﻛﺘﺴﺎﺏ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﻫﻮ ﺟﻬﺪ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﳍﺬﻩ ﺍﳌﺎﺩﺓ‪ .‬ﻭﻻ ﻳﻤﻜﻦ ﲢﺪﻳﺪ ﺟﻬﺪ‬ ‫ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻘﻄﺐ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﻣﺒﺎﴍﺓ؛ ﻭﺫﻟﻚ ﻷﻥ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻻ ﺑﺪ ﺃﻥ ﻳﻘﱰﻥ ﺑﻨﺼﻒ‬ ‫ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ‪ .‬ﻭﻋﻨﺪ ﺍﻗﱰﺍﻥ ﻧﺼﻔﻲ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﺈﻥ ﺍﳉﻬﺪ ﺍﻟﻨﺎﺗﺞ ﻳﺴﺎﻭﻱ ﻓﺮﻕ ﺍﳉﻬﺪ ﻟﻨﺼﻔﻲ‬ ‫ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‪ .‬ﻭﻳﻌﱪ ﻋﻦ ﻓﺮﻕ ﺍﳉﻬﺪ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﺑﲔ ﻧﻘﻄﺘﲔ ﺑﺎﻟﻔﻮﻟﺖ ‪.V‬‬ ‫‪ ‬ﻗﺮﺭ ﻋﻠﲈﺀ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺀ ﻣﻨﺬ ﺯﻣﻦ ﺑﻌﻴﺪ ﺃﻥ ﻳﻘﻴﺴﻮﺍ ﺟﻬﺪ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‬ ‫ﻟﻜﻞ ﺍﻷﻗﻄﺎﺏ ﻣﻘﺎﺑﻞ ﻗﻄﺐ ﻭﺍﺣﺪ‪ ،‬ﻓﺎﺧﺘﺎﺭﻭﺍ ﻗﻄﺐ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﺍﻟﺬﻱ ﻳﺘﻜﻮﻥ ﻣﻦ‬ ‫ﴍﳛﺔ ﺻﻐﲑﺓ ﻣﻦ ﺍﻟﺒﻼﺗﲔ ﻣﻐﻤﻮﺳﺔ ﰲ ﳏﻠﻮﻝ ﲪﺾ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﻛﻠﻮﺭﻳﻚ‪ HCl‬ﺍﻟﺬﻱ ﳛﺘﻮﻱ‬ ‫ﻋﲆ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﻫﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺑﱰﻛﻴﺰ ‪ .1M‬ﻭﻳﺘﻢ ﺿﺦ ﻏﺎﺯ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ‪ H2‬ﰲ ﺍﳌﺤﻠﻮﻝ ﻋﻨﺪ‬ ‫ﺿﻐﻂ ‪ 1 atm‬ﻭﺩﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺓ ‪ 25 °C‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ ،2-5‬ﻭﻳﻜﻮﻥ ﻓﺮﻕ ﺍﳉﻬﺪ ﻟﻘﻄﺐ‬ ‫ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ‪ ،‬ﺍﳌﺴﻤﻰ ﺟﻬﺪ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ )‪ (E°‬ﻣﺴﺎﻭ ﹰﻳﺎ ‪ ،0.000 V‬ﻭﻳﻌﻤﻞ‬ ‫ﻫﺬﺍ ﺍﻟﻘﻄﺐ ﺑﻮﺻﻔﻪ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ‪ ،‬ﺃﻭ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺃﻛﺴﺪﺓ؛ ﺍﻋﺘﲈ ﹰﺩﺍ ﻋﲆ ﻧﺼﻒ‬ ‫ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳌﻮﺻﻠﺔ ﺑﻪ‪ .‬ﻭﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﻥ ﺍﻟﻠﺬﺍﻥ ﻳﻤﻜﻦ ﺣﺪﻭﺛﻬﲈ ﻋﻨﺪ ﻗﻄﺐ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﳘﺎ‪:‬‬ ‫‪2H+(aq) + 2e-‬‬ ‫ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‬ ‫)‪H 2(g‬‬ ‫‪E° = 0.000 V‬‬ ‫ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ‬

‫‪ ‬ﻗﺎﻡ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﻮﻥ ﻋﱪ ﺍﻟﺴـﻨﲔ ﺑﻘﻴﺎﺱ ﺟﻬﻮﺩ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻘﻴﺎﺳﻴﺔ‬‫ﻭﺗﺴـﺠﻴﻠﻬﺎ ﻟﻌـﺪﺩ ﻣﻦ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺍﳋﻼﻳﺎ‪ .‬ﻭﻳﺮﺗﺐ ﺍﳉـﺪﻭﻝ ‪ 2-1‬ﺑﻌﺾ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﻧﺼﻒ‬‫ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﺸـﺎﺋﻌﺔ ﺗﺼﺎﻋﺪ ﹰﹼﻳﺎ ﺣﺴـﺐ ﻗﻴﻢ ﺟﻬﻮﺩ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‪ .‬ﻭﻟﻘﺪ ﺗـﻢ ﺍﳊﺼﻮﻝ ﻋﲆ ﺍﻟﻘﻴﻢ‬‫ﰲ ﺍﳉـﺪﻭﻝ ﻣـﻦ ﺧـﻼﻝ ﻗﻴـﺎﺱ ﺍﳉﻬﺪ ﻋﻨـﺪ ﺗﻮﺻﻴـﻞ ﻛﻞ ﻧﺼـﻒ ﺧﻠﻴﺔ ﺑﻨﺼـﻒ ﺧﻠﻴﺔ‬‫ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟـﲔ ﺍﻟﻘﻴﺎﺳـﻴﺔ‪ .‬ﻭﻗـﺪ ﻛﺘﺒـﺖ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﰲ ﺍﳉـﺪﻭﻝ ‪ 2-1‬ﲨﻴﻌﻬـﺎ ﰲ ﺻﻮﺭﺓ‬‫ﺗﻔﺎﻋـﻼﺕ ﺍﺧﺘـﺰﺍﻝ‪ .‬ﻭﻣﻊ ﺫﻟﻚ ﻓﻔﻲ ﺃﻱ ﺧﻠﻴﺔ ﺟﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﲢﺘـﻮﻱ ﺩﺍﺋ ﹰﲈ ﻋﲆ ﻧﺼﻔﻲ ﺗﻔﺎﻋﻞ‬‫ﺳـﻴﺤﺪﺙ ﻧﺼﻒ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺬﻱ ﻟﻪ ﺟﻬﺪ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﺃﻗﻞ ﰲ ﺍﲡﺎﻩ ﻋﻜﴘ‪ ،‬ﻭﻳﺼﺒﺢ ﺗﻔﺎﻋﻞ‬‫ﺃﻛﺴـﺪﺓ‪ ،‬ﺃﻱ ﺃﻥ ﻧﺼـﻒ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺬﻱ ﻟﻪ ﺟﻬﺪ ﺍﺧﺘـﺰﺍﻝ ﻣﻮﺟﺐ ﺃﻛﱪ ﳛﺪﺙ ﰲ ﺻﻮﺭﺓ‬‫ﺍﺧﺘـﺰﺍﻝ‪ ،‬ﺃﻣـﺎ ﻧﺼـﻒ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺬﻱ ﻟﻪ ﺟﻬﺪ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﺳـﺎﻟﺐ ﺃﻛـﱪ ﻓﻴﺤﺪﺙ ﰲ ﺻﻮﺭﺓ‬‫ﺃﻛﺴـﺪﺓ‪ .‬ﻭﳚﺐ ﺃﻥ ﻳﻘﺎﺱ ﺟﻬﺪ ﺍﻟﻘﻄﺐ ﲢﺖ ﺍﻟﻈﺮﻭﻑ ﺍﻟﻘﻴﺎﺳـﻴﺔ‪ ،‬ﻭﻫﻲ ﻏﻤﺲ ﺍﻟﻘﻄﺐ‬‫ﰲ ﳏﻠـﻮﻝ ﻣـﻦ ﺃﻳﻮﻧﺎﺗـﻪ ﺗﺮﻛﻴﺰﻩ ‪ 1 M‬ﻋﻨـﺪ ‪ 25°C‬ﻭ ‪ .1 atm‬ﺣﻴﺚ ﻳﺸـﲑ ﺍﻟﺼﻔﺮ ﻓﻮﻕ‬ ‫ﺍﻟﱰﻣﻴﺰ ‪ E°‬ﺑﺎﺧﺘﺼﺎﺭ ﺇﱃ ﺃﻥ ﺍﻟﻘﻴﺎﺱ ﺗﻢ ﲢﺖ ﻇﺮﻭﻑ ﻗﻴﺎﺳﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪21‬‬‫‪‬‬ ‫)‪E0 (V‬‬ ‫‪‬‬ ‫)‪E0 (V‬‬ ‫‪+0.153‬‬ ‫‪-3.0401‬‬‫‪Cu2+ + e- → Cu+‬‬ ‫‪+0.3419‬‬ ‫‪Li+ + e- → Li‬‬ ‫‪-2.868‬‬ ‫‪+0.401‬‬ ‫‪-2.71‬‬‫‪Cu2+ + 2e- → Cu‬‬ ‫‪+0.5355‬‬ ‫‪Ca2+ + 2e- → Ca‬‬ ‫‪-2.372‬‬ ‫‪+0.771‬‬ ‫‪-1.847‬‬‫‪O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-‬‬ ‫‪+0.775‬‬ ‫‪Na+ + e- → Na‬‬ ‫‪-1.662‬‬ ‫‪+0.7973‬‬ ‫‪-1.185‬‬‫‪I2 + 2e- → 2I-‬‬ ‫‪+0.7996‬‬ ‫‪Mg2+ + 2e- → Mg‬‬ ‫‪-0.913‬‬ ‫‪+0.851‬‬ ‫‪-0.8277‬‬‫‪Fe3+ + e- → Fe2+‬‬ ‫‪+0.920‬‬ ‫‪Be2+ + 2e- → Be‬‬ ‫‪-0.7618‬‬ ‫‪+0.957‬‬ ‫‪-0.744‬‬‫‪NO‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2H+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪e-‬‬ ‫→‬ ‫‪NO2‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪H2O‬‬ ‫‪+1.066‬‬ ‫‪Al3+ + 3e- → Al‬‬ ‫‪-0.47627‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪+1.18‬‬ ‫‪-0.447‬‬ ‫‪+1.229‬‬ ‫‪-0.4030‬‬‫‪Hg‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫‪2Hg‬‬ ‫‪+1.35827‬‬ ‫‪Mn2+ + 2e- → Mn‬‬ ‫‪-0.365‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪+1.498‬‬ ‫‪-0.3588‬‬ ‫‪+1.507‬‬ ‫‪-0.28‬‬‫‪Ag+ + e- → Ag‬‬ ‫‪+1.692‬‬ ‫‪Cr2+ + 2e- → Cr‬‬ ‫‪-0.257‬‬ ‫‪+1.776‬‬ ‫‪-0.1375‬‬‫‪Hg2+ + 2e- → Hg‬‬ ‫‪+1.92‬‬ ‫‪2H2O + 2e- → H2 + 2OH-‬‬ ‫‪-0.1262‬‬ ‫‪+2.010‬‬ ‫‪-0.037‬‬‫‪2Hg2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫‪Hg‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+2.866‬‬ ‫‪Zn2+ + 2e- → Zn‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪0.0000‬‬‫‪NO‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪4H‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪3e‬‬ ‫‪-‬‬ ‫→‬ ‫‪NO‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2H‬‬ ‫‪2O‬‬ ‫‪Cr3+ + 3e- → Cr‬‬ ‫‪3‬‬‫‪Br2(l) + 2e- → 2Br-‬‬ ‫‪S + 2e- → S2-‬‬‫‪Pt2+ + 2e- → Pt‬‬ ‫‪Fe2+ + 2e- → Fe‬‬‫‪O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O‬‬ ‫‪Cd2+ + 2e- → Cd‬‬‫‪Cl2 + 2e- → 2Cl-‬‬‫‪Au3+ + 3e- → Au‬‬ ‫‪PbI2 + 2e- → Pb + 2I-‬‬ ‫‪PbSO‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e‬‬ ‫‪-‬‬ ‫→‬ ‫‪Pb‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪SO‬‬ ‫‪2-‬‬ ‫‪4‬‬‫‪MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O‬‬ ‫‪Co2+ + 2e- → Co‬‬‫‪Au+ + e- → Au‬‬ ‫‪Ni2+ + 2e- → Ni‬‬‫‪H2O2 + 2H+ + 2e- → 2H2O‬‬ ‫‪Sn2+ + 2e- → Sn‬‬‫‪Co3+ + e- → Co2+‬‬ ‫‪Pb2+ + 2e- → Pb‬‬‫‪S2O‬‬ ‫‪2-‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫‪2SO‬‬ ‫‪2-‬‬ ‫‪Fe3+ + 3e- → Fe‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪4‬‬‫‪F2 + 2e- → 2F-‬‬ ‫‪2H+ + 2e- → H2‬‬ ‫‪42‬‬

‫‪0‬‬ ‫‪e- ‬‬ ‫‪e-‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪e-‬‬ ‫‪-1 +1‬‬ ‫‪-1 +1‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪e-‬‬ ‫‪‬‬ ‫)‪H2(g‬‬ ‫)‪H2(g‬‬‫‪e-‬‬ ‫‪e-‬‬ ‫‪e-‬‬ ‫‪e-e-‬‬ ‫‪Zn2+‬‬ ‫‪Cu Cu2+‬‬ ‫‪Zn‬‬ ‫‪H+‬‬ ‫‪H+‬‬ ‫‪1M Cu2+‬‬ ‫‪1M Zn2+‬‬ ‫‪1M H+‬‬ ‫‪1M‬‬ ‫‪ 2-6‬‬ ‫‪     ‬ﻳﻤﻜﻨﻚ ﺍﺳﺘﻌﲈﻝ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪ 2-1‬ﰲ‬ ‫‪Cu|Cu2  a‬‬ ‫ﺣﺴﺎﺏ ﺍﳉﻬﺪ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﳋﻠﻴﺔ ﺟﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﻣﻜﻮﻧﺔ ﻣﻦ ﻗﻄﺐ ﻧﺤﺎﺱ ﻭﻗﻄﺐ ﺧﺎﺭﺻﲔ ﲢﺖ‬ ‫‪  ‬‬ ‫ﺍﻟﻈﺮﻭﻑ ﺍﻟﻘﻴﺎﺳﻴﺔ‪ .‬ﻭﺗﻜﻮﻥ ﺍﳋﻄﻮﺓ ﺍﻷﻭﱃ ﻫﻲ ﲢﺪﻳﺪ ﺟﻬﺪ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﻟﻨﺼﻒ‬ ‫‪ ‬‬ ‫ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ‪ E°Cu‬ﻋﻨﺪ ﺗﻮﺻﻴﻞ ﻗﻄﺐ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺑﻘﻄﺐ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ‪ ،‬ﻛﲈ ﰲ‬ ‫‪ Cu2‬‬ ‫ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪2-6a‬؛ ﺣﻴﺚ ﺗﺘﺪﻓﻖ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﻣﻦ ﻗﻄﺐ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺇﱃ ﻗﻄﺐ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‪،‬‬ ‫‪ Cu‬‬ ‫ﻭﲣﺘﺰﻝ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺇﱃ ﻓﻠﺰ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‪ ،‬ﻭﺗﺴﺎﻭﻱ ﻗﻴﻤﺔ ‪ E°Cu‬ﺍﳌﻘﻴﺴﺔ ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ ﻣﻘﻴﺎﺱ‬ ‫ﻓﺮﻕ ﺍﳉﻬﺪ )‪ .+0.342 V (voltmeter‬ﻭﻳﺸﲑ ﺍﳉﻬﺪ ﺍﳌﻮﺟﺐ ﺇﱃ ﺃﻥ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ‪Cu2+‬‬ ‫‪0.342V‬‬ ‫ﻋﻨﺪ ﻗﻄﺐ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺗﻜﺘﺴﺐ ﺇﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﺃﺳﻬﻞ ﻣﻦ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ‪ H+‬ﻋﻨﺪ ﻗﻄﺐ‬ ‫‪  .b‬‬ ‫ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ؛ ﻟﺬﺍ ﳛﺪﺙ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻋﻨﺪ ﻗﻄﺐ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‪ ،‬ﰲ ﺣﲔ ﲢﺪﺙ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ‬ ‫‪  Zn|Zn2‬‬ ‫ﻋﻨﺪ ﻗﻄﺐ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ‪ ،‬ﻭﺗﻜﻮﻥ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻭﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﲇ‬ ‫‪    ‬‬ ‫‪   ‬‬ ‫ﻛﲈ ﻳﲇ‪:‬‬ ‫‪Zn2   ‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫)ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ( ‪H2(g) → 2H+(aq) + 2e-‬‬ ‫‪0.762V‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e‬‬ ‫‪-‬‬ ‫→‬ ‫)‪Cu(s‬‬ ‫ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ(‬ ‫ﺗﻔﺎﻋﻞ‬ ‫)ﻧﺼﻒ‬‫‪43‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪H 2(g‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫→‬ ‫)‪2H+(aq‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪Cu(s‬‬ ‫ﺍﻟﻜﻠﻲ(‬ ‫)ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫ﻭﻳﻤﻜﻦ ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺑﺼﻴﻐﺔ ﺗﻌﺮﻑ ﺑـ \"ﺭﻣﺰ ﺍﻟﺨﻠﻴﺔ\"‪:‬‬ ‫ﻣﺘﻔﺎﻋﻞ‬ ‫ﻣﺘﻔﺎﻋﻞ ﻧﺎﺗﺞ‬ ‫ﻧﺎﺗﺞ‬ ‫‪H2‬‬ ‫|‬ ‫‪H+‬‬ ‫||‬ ‫‪Cu2+‬‬ ‫|‬ ‫‪Cu‬‬ ‫‪E°Cu= +0.342 V‬‬ ‫)‪(lM‬‬ ‫)‪(lM‬‬ ‫ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ‬ ‫ﺗﻜﺘﺐ ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ‪/‬ﺍﻻﻳﻮﻧﺎﺕ )ﺍﻟﱰﻛﻴﺰ( ﺍﻟﺪﺍﺧﻠﺔ ﰲ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﺃﻭ ﹰﻻ ﻭﺑﺎﻟﱰﺗﻴﺐ ﺍﻟﺬﻱ‬ ‫ﺗﻈﻬﺮ ﺑﻪ ﰲ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ‪ ،‬ﻭﻳﻮﺿﻊ ﺑﻌﺪﳘﺎ ﺧﻄﺎﻥ ﻋﻤﻮﺩﻳﺎﻥ )||( ﻳﻤﺜﻼﻥ‬ ‫ﺍﻟﺴﻠﻚ ﻭﺍﻟﻘﻨﻄﺮﺓ ﺍﳌﻠﺤﻴﺔ ﻭﺗﺮﺑﻄﺎﻥ ﻧﺼﻔﻲ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪ .‬ﺛﻢ ﺗﻜﺘﺐ ﺍﻷﻳﻮﻧﺎﺕ )ﺍﻟﱰﻛﻴﺰ(‪/‬‬ ‫ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ ﺍﻟﺪﺍﺧﻠﺔ ﰲ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺑﺎﻟﱰﺗﻴﺐ ﻧﻔﺴﻪ‪ .‬ﻻﺣﻆ ﴐﻭﺭﺓ ﻭﺿﻊ ﺍﺷﺎﺭﺓ ﻧﺎﺗﺞ ﺍﳉﻤﻊ‬ ‫ﻟﻘﻴﻢ ‪ E°‬ﻗﺒﻞ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﳉﻬﺪ‪.‬‬

‫ﺇﻥ ﺍﳋﻄﻮﺓ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﻫﻲ ﲢﺪﻳﺪ ﺟﻬﺪ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﻟﻨﺼﻒ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ‪E°Zn‬‬‫ﻋﻨﺪ ﻗﻴﺎﺱ ﺟﻬﺪ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻣﻘﺎﺑﻞ ﻗﻄﺐ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﲢﺖ ﺍﻟﻈﺮﻭﻑ‬‫ﺍﻟﻘﻴﺎﺳﻴﺔ‪ ،‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ ،2-6b‬ﺣﻴﺚ ﺗﺘﺪﻓﻖ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﻣﻦ ﻗﻄﺐ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﺇﱃ‬‫ﻗﻄﺐ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ‪ .‬ﻭﻋﻨﺪ ﻗﻴﺎﺱ ﻗﻴﻤﺔ ‪ E°‬ﻟﻨﺼﻒ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ ﻣﻘﻴﺎﺱ ﺍﳉﻬﺪ‬‫ﻓﺈﳖﺎ ﺗﺴﺎﻭﻱ ‪ ،-0.762V‬ﻭﻫﺬﺍ ﻳﻌﻨﻲ ﺃﻥ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﻋﻨﺪ ﻗﻄﺐ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ‬‫ﺗﻜﺘﺴﺐ ﺇﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺃﺳﻬﻞ ﻣﻦ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‪ ،‬ﻟﺬﺍ ﻳﻜﻮﻥ ﺟﻬﺪ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ‬‫ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺃﻋﲆ ﻣﻦ ﺟﻬﺪ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‪ .‬ﺗﺬﻛﺮ ﺃﻥ ﺟﻬﺪ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‬‫ﻟﻠﻬﻴﺪﺭﻭﺟﲔﻗﺪﺗﻢﺗﻌﻴﻴﻨﻪﺑﺎﻟﻘﻴﻤﺔ‪،0.00V‬ﻟﺬﺍﻓﺈﻥﺟﻬﺪﺍﺧﺘﺰﺍﻝﻗﻄﺐﺍﳋﺎﺭﺻﲔﳚﺐﺃﻥ‬‫ﻳﻜﻮﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺳﺎﻟﺒﺔ‪ .‬ﻭﻳﻤﻜﻦ ﻛﺘﺎﺑﺔ ﺗﻔﺎﻋﲇ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻭﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﲇ ﻋﲆ ﺍﻟﻨﺤﻮ ﺍﻵﰐ‪:‬‬‫)‪Zn(s‬‬ ‫→‬ ‫‪Zn‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e‬‬ ‫‪-‬‬ ‫ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ(‬ ‫ﺗﻔﺎﻋﻞ‬ ‫)ﻧﺼﻒ‬ ‫)‪(aq‬‬‫)ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ( )‪2H+(aq) + 2e- → H2(g‬‬‫)‪Zn(s‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2H‬‬ ‫‪+‬‬ ‫→‬ ‫‪Zn‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪H 2(g‬‬ ‫ﺍﻟﻜﻠﻲ(‬ ‫)ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫ﻭﻳﻤﻜﻦ ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺑﺼﻴﻐﺔ ﺗﻌﺮﻑ ﺑـ \"ﺭﻣﺰ ﺍﻟﺨﻠﻴﺔ\"‪:‬‬‫ﻣﺘﻔﺎﻋﻞ‬ ‫ﻧﺎﺗﺞ ﻣﺘﻔﺎﻋﻞ ﻧﺎﺗﺞ‬‫‪Zn‬‬ ‫|‬ ‫‪Zn2+‬‬ ‫||‬ ‫‪H+‬‬ ‫|‬ ‫‪H2‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪0‬‬ ‫=‬ ‫‪-0.762‬‬ ‫‪V‬‬ ‫)‪(lM‬‬ ‫)‪(lM‬‬ ‫‪Zn‬‬‫ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ‬ ‫‪   2-7 ‬‬ ‫‪     ‬‬‫ﺃﻣﺎ ﺍﳋﻄﻮﺓ ﺍﻟﻨﻬﺎﺋﻴﺔ ﰲ ﺣﺴﺎﺏ ﺟﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻓﺘﻜﻮﻥ ﺑﺠﻤﻊ ﻧﺼﻔﻲ‬‫ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﻭﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‪ ،‬ﻋﲆ ﺃﳖﲈ ﺧﻠﻴﺔ ﺟﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‪ ،‬ﻭﻫﺬﺍ ﻳﻌﻨﻲ ﺣﺴﺎﺏ ﺟﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﺑﺎﺳﺘﻌﲈﻝ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻵﺗﻴﺔ‪:‬‬ ‫‪E0 cell‬‬ ‫ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﺟﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ‬‫‪E0 cothode‬‬ ‫‪E0‬‬ ‫‪+0.342 V‬‬ ‫‪cothode‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ E0 anode‬‬ ‫‪= -E0cell‬‬ ‫ﺗﺄﻛﺴﺪ ‪E0‬‬ ‫‪Cu2+ | Cu‬‬‫ﺟﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﻳﺴﺎﻭﻱ ﺍﳉﻬﺪ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﻟﻨﺼﻒ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻣﻄﺮﻭ ﹰﺣﺎ‬ ‫‪0.000 V‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﻣﻨﻪ ﺍﳉﻬﺪ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﻟﻨﺼﻒ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ‪.‬‬ ‫‪Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu‬‬ ‫‪‬‬‫ﻭﳌﺎ ﻛﺎﻥ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﳛﺪﺙ ﻋﻨﺪ ﻗﻄﺐ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‪ ،‬ﻭﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﲢﺪﺙ ﻋﻨﺪ ﻗﻄﺐ‬ ‫‪E 0cell : 1.104 V‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‪ ،‬ﻓﺈﻥ ﻗﻴﻢ ‪ E°‬ﻳﻤﻜﻦ ﺗﻌﻮﻳﻀﻬﺎ ﻋﲆ ﺍﻟﻨﺤﻮ ﺍﻵﰐ‪:‬‬ ‫‪E = E - E0 0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪cell Cu2+| Cu Zn2+| Zn‬‬ ‫)‪= + 0.342 V - (-0.762 V‬‬ ‫‪-0.762 V‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪= +1.104 V‬‬ ‫‪Zn2+ | Zn‬‬ ‫ﻭﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 2-7‬ﻳﻮﺿﺢ ﻃﺮﻳﻘﺔ ﺣﺴﺎﺏ ﺍﳉﻬﺪ ﺍﻟﻜﲇ ﳍﺬﻩ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪44‬‬

‫‪31‬‬ ‫‪‬ﲤﺜﻞ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﻧﺼﻔﻲ ﺧﻠﻴﺔ ﺟﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‪:‬‬ ‫)‪I2(s) + 2e- → 2I-(aq‬‬ ‫‪Fe‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫)‪Fe(s‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫ﺣ ﹼﺪﺩ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﲇ ﻟﻠﺨﻠﻴﺔ ﻭﺟﻬﺪﻫﺎ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ‪ ،‬ﺛﻢ ﺃﻛﺘﺐ ﺭﻣﺰ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪ 1‬ﺗﺤﻠﻴﻞ اﻟﻤﺴﺄﻟﺔ‬‫ﻟﻘﺪ ﺃﻋﻄﻴﺖ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪ ،‬ﻭﻳﻤﻜﻦ ﺇﳚﺎﺩ ﺟﻬﻮﺩ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻘﻴﺎﺳﻴﺔ ﻣﻦ ﺍﳉﺪﻭﻝ‪ . 2-1‬ﻭﺳﻴﻜﻮﻥ ﻧﺼﻒ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‬ ‫ﺍﻟﺬﻱ ﻟﻪ ﺃﻗﻞ ﺟﻬﺪ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﻫﻮ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ‪ ،‬ﻭﻳﻤﻜﻨﻚ ﲠﺬﻩ ﺍﳌﻌﻠﻮﻣﺔ ﻛﺘﺎﺑﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﲇ ﻟﻠﺨﻠﻴﺔ ﻭﻛﺘﺎﺑﺔ ﺭﻣﺰﻫﺎ‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﲇ ﻟﻠﺨﻠﻴﺔ = ؟‬ ‫ﺟﻬﻮﺩ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻘﻴﺎﺳﻴﺔ ﻷﻧﺼﺎﻑ ﺍﳋﻼﻳﺎ‬ ‫‪ = E°cell‬؟‬ ‫‪E0 cell = E0 cathode - E0 anode‬‬ ‫ﺭﻣﺰ ﺍﳋﻠﻴﺔ = ؟‬ ‫‪ 2‬ﺣﺴﺎب اﻟﻤﻄﻠﻮب‬ ‫ﺃﻭﺟﺪ ﻗﻴﻢ ﺟﻬﻮﺩ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻘﻴﺎﺳﻴﺔ ﻟﻜﻞ ﻧﺼﻒ ﺧﻠﻴﺔ ﻣﻦ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪.2-1‬‬ ‫)‪I 2(s‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫‪2I‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪0‬‬ ‫=‬ ‫‪+0.536‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪I2|I-‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪Fe2+(aq) + 2e- → Fe(s‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪0‬‬ ‫=‬ ‫‪-0.447‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪Fe2+|Fe‬‬‫ﳌﺎ ﻛﺎﻥ ﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻴﻮﺩ ﺃﻛﱪ ﺟﻬﺪ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﻓﺈﻥ ﻧﺼﻒ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻫﺬﺍ ﻳﺴﺘﻤﺮ ﰲ ﺍﻻﲡﺎﻩ ﺍﻟﻄﺮﺩﻱ ﰲ ﺻﻮﺭﺓ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ‪ ،‬ﰲ ﺣﲔ ﻳﺴﺘﻤﺮ‬ ‫ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﳊﺪﻳﺪ ﰲ ﺍﻻﲡﺎﻩ ﺍﻟﻌﻜﴘ ﰲ ﺻﻮﺭﺓ ﺃﻛﺴﺪﺓ ‪.‬‬‫)‪Fe(s‬‬ ‫→‬ ‫‪Fe‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ(‬ ‫ﺗﻔﺎﻋﻞ‬ ‫)ﻧﺼﻒ‬ ‫‪‬‬ ‫)‪(aq‬‬‫)ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ( )‪I2(s) + 2e- → 2I-(aq‬‬‫)‪I 2(s‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪Fe(s‬‬ ‫→‬ ‫‪Fe‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2I‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬‫‪E0cell = E0cathode - E0 anode‬‬ ‫ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﲇ ﻟﻠﺨﻠﻴﺔ )‪.I2(s) + Fe(s) → Fe2+(aq) + 2I-(aq‬‬ ‫ﺍﺣﺴﺐ ﺟﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ‪.‬‬ ‫‪‬‬‫‪E = E - E0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪E2+|Fe‬‬ ‫‪0I2|I–‬‬ ‫‪cell‬‬ ‫‪I2|I-‬‬ ‫‪Fe2+|Fe‬‬ ‫‪Fe‬‬‫)‪E0cell = +0.536 V - (-0.447 V‬‬ ‫‪-0.447‬‬ ‫‪VE0Fe‬‬ ‫‪2+|Fe+0.536‬‬ ‫‪VE‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪–‬‬ ‫‪I2|I‬‬‫‪E0 cell = +0.983 V‬‬‫‪Fe | Fe2+‬‬ ‫ﻛﺘﺎﺑﺔ ﺭﻣﺰ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪   ‬‬‫‪Fe‬‬ ‫|‬ ‫‪Fe‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫||‬ ‫‪I2‬‬ ‫|‬ ‫‪I‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺭﻣﺰ ﺍﳋﻠﻴﺔ )‪Fe | Fe2+(lM) || I2 | I-(lM‬‬ ‫)‪(lM‬‬ ‫)‪(lM‬‬ ‫‪ 3‬ﺗﻘﻮﻳﻢ ا ﺟﺎﺑﺔ‬ ‫ﺟﻬﺪ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﳌﺤﺴﻮﺏ ﻣﻌﻘﻮﻝ ﺑﺎﻟﻨﻈﺮ ﺇﱃ ﺟﻬﻮﺩ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪.‬‬‫‪45‬‬

‫‪‬‬‫ﺍﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﻣﻮﺯﻭﻧﺔ ﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﻜﲇ ﻟﻜﻞ ﻣﻦ ﺃﺯﻭﺍﺝ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻵﺗﻴﺔ‪ .‬ﺍﺣﺴﺐ ﺟﻬﺪ‬‫ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ‪ ،‬ﺛﻢ ﺍﻛﺘﺐ ﺭﻣﺰ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪ .‬ﺍﺭﺟﻊ ﺇﱃ ﻗﻮﺍﻋﺪ ﻭﺯﻥ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﺘﻲ‬ ‫ﺩﺭﺳﺘﻬﺎ ﺳﺎﺑ ﹰﻘﺎ‪.‬‬‫‪Pt‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫)‪Pt(s‬‬ ‫ﻭ‬ ‫‪Sn‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫)‪Sn(s‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫‪.2‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫‪.3‬‬‫)‪ Cr3+(aq) + 3e- → Cr(s‬ﻭ )‪Co2+(aq) + 2e- → Co(s‬‬‫‪Hg‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫)‪Hg(l‬‬ ‫ﻭ‬ ‫‪Cr‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫)‪Cr(s‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬‫‪ .4‬ﲢﺪ ﺍﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﻣﻮﺯﻭﻧﺔ ﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪ ،‬ﻭﺍﺣﺴﺐ ﺟﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺬﻱ ﳛﺪﺙ‬‫ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﺘﻢ ﺗﻮﺻﻴﻞ ﻫﺬﻩ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﻣ ﹰﻌﺎ‪ ،‬ﺛﻢ ﺍﻛﺘﺐ ﺭﻣﺰﺍﳋﻠﻴﺔ‪.‬‬‫‪NO‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪4H‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪3e-‬‬ ‫→‬ ‫‪NO‬‬ ‫)‪(g‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2H2O‬‬ ‫)‪(l‬‬ ‫)‪3 (aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪O2(g) + 2H O2 (l) + 4e- → 4OH-(aq‬‬ ‫اﺳﺘﻌﻤﺎل ﺟﻬﻮد اﻻﺧﺘﺰال اﻟﻘﻴﺎﺳﻴﺔ‬‫‪Using Standard Reduction Potentials‬‬‫ﺗﻮﺿﺢ ﺍﻷﻣﺜﻠﺔ ﻛﻴﻔﻴﺔ ﺍﺳﺘﻌﲈﻝ ﺍﻟﺒﻴﺎﻧﺎﺕ ﰲ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪ 2-1‬ﳊﺴﺎﺏ ﺍﳉﻬﺪ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﻟﻠﺨﻼﻳﺎ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‪ .‬ﻭﺍﻻﺳﺘﻌﲈﻝ‬‫ﺍﻵﺧﺮ ﺍﳌﻬﻢ ﳉﻬﻮﺩ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻘﻴﺎﺳﻴﺔ ﻫﻮ ﲢﺪﻳﺪ ﻫﻞ ﺳﻴﻜﻮﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﳌﻘﱰﺡ ﲢﺖ ﺍﻟﻈﺮﻭﻑ ﺍﻟﻘﻴﺎﺳﻴﺔ‬‫ﺗﻠﻘﺎﺋ ﹰﹼﻴﺎ؟ ﻭﻛﻴﻒ ﻳﻤﻜﻦ ﺃﻥ ﺗﻜﻮﻥ ﺟﻬﻮﺩ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻘﻴﺎﺳﻴﺔ ﻣﺆ ﹰﴍﺍ ﻋﲆ ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻴﺔ؟ ﺗﺘﺪﻓﻖ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ‬‫ﰲ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﻣﻦ ﻧﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺫﺍﺕ ﺟﻬﺪ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﺍﻷﻗﻞ ﺇﱃ ﻧﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺫﺍﺕ ﺟﻬﺪ‬‫ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﺍﻷﻛﱪ؛ ﻟﺘﻌﻄﻲ ﺟﻬ ﹰﺪﺍ ﻣﻮﺟ ﹰﺒﺎ ﻟﻠﺨﻠﻴﺔ‪ .‬ﻭﻟﺘﺘﻮﻗﻊ ﺣﺪﻭﺙ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺃﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﺧﺘﺰﺍﻝ‬‫ﻣﻌﲔ ﺑﺸﻜﻞ ﺗﻠﻘﺎﺋﻲ‪ ،‬ﺍﻛﺘﺐ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﰲ ﺻﻮﺭﺓ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺗﻔﺎﻋﻞ‪ ،‬ﻭﺍﺑﺤﺚ ﻋﻦ ﺟﻬﺪ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻟﻜﻞ ﻣﻨﻬﺎ‪.‬‬‫ﻭﺍﺳﺘﺨﺪﻡ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻘﻴﻢ ﳊﺴﺎﺏ ﺟﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‪ .‬ﺇﺫﺍ ﻛﺎﻥ ﺍﳉﻬﺪ ﺍﳌﺤﺴﻮﺏ ﻣﻮﺟ ﹰﺒﺎ ﻓﺎﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺗﻠﻘﺎﺋﻲ‪،‬‬‫ﺃﻣﺎ ﺇﺫﺍ ﻛﺎﻧﺖ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺳﺎﻟﺒﺔ ﻓﺎﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻏﲑ ﺗﻠﻘﺎﺋﻲ‪ .‬ﺇﻻ ﺃﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻌﻜﴘ ﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻏﲑ ﺗﻠﻘﺎﺋﻲ ﺳﻴﺤﺪﺙ؛‬ ‫ﺇﺫ ﺳﻴﻜﻮﻥ ﻟﻪ ﺟﻬﺪ ﺧﻠﻴﺔ ﻣﻮﺟﺐ؛ ﳑﺎ ﻳﻌﻨﻲ ﺃﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻌﻜﴘ ﻫﻮ ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻲ‪.‬‬‫‪  ‬ﺇﺷﺎﺭﺓ ﺟﻬﺪ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﺬﻱ ﳛﺪﺙ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﺗﻠﻘﺎﺋﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪‬‬‫ﺍﺣﺴﺐ ﺟﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻟﺘﺤﺪﻳﺪ ﻣﺎ ﺇﺫﺍ ﻛﺎﻧﺖ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﲢﺪﺙ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﺗﻠﻘﺎﺋﻴﺔ‬‫ﻛﲈ ﻫﻲ ﻣﻜﺘﻮﺑﺔ‪ ،‬ﻭﺍﺳﺘﺨﺪﻡ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪ 2-1‬ﳌﺴﺎﻋﺪﺗﻚ ﻋﲆ ﲢﺪﻳﺪ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺼﺤﻴﺤﺔ‪:‬‬ ‫)‪Sn(s‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫→‬ ‫‪Sn‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪Cu(s‬‬ ‫‪.5‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫‪Mg(s) + Pb2+(aq) → Pb(s) + Mg2+(aq) .6‬‬ ‫)‪2Mn2+(aq‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪8H2O(l‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪10Hg‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫→‬ ‫‪.7‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪2MnO4-(aq‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪16H‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪5Hg‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫)‪2 (aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫‪2SO42-(aq) + Co2+(aq) → Co(s) + S2O82-(aq) .8‬‬‫‪ .9‬ﲢﺪﺍﻛﺘﺐﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ‪،‬ﻭﺣ ﹼﺪﺩﺟﻬﺪﺍﳋﻠﻴﺔ‪E°‬ﻟﻠﺨﻠﻴﺔﺍﻵﺗﻴﺔﺑﺎﺳﺘﻌﲈﻝﺍﳉﺪﻭﻝ‪.2-1‬ﻫﻞﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞﺗﻠﻘﺎﺋﻲ‪.‬‬ ‫‪Al‬‬ ‫‪Al‬‬ ‫‪3+‬‬ ‫‪‬‬ ‫)‪Hg 2+(lM‬‬ ‫)‪Hg22+ (lM‬‬ ‫)‪(lM‬‬ ‫‪46‬‬

‫‪ ‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺗﻠﺨﺺ ﺍﳋﻄﻮﺍﺕ ﺍﳋﻤﺲ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﺇﺟﺮﺍﺀﺍﺕ ﺣﺴﺎﺏ ﺟﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﳛﺪﺙ ﻓﻴﻬﺎ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺑﺸﻜﻞ ﺗﻠﻘﺎﺋﻲ‪.‬‬ ‫ﺍﻓﱰﺽ ﺃﻥ ﻋﻠﻴﻚ ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﻟﻠﺨﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺘﻜﻮﻥ ﻣﻦ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﻭﺣﺴﺎﺏ ﺟﻬﺪﻫﺎ‪:‬‬ ‫)‪ Mn2+(aq) + 2e- → Mn (s‬ﻭ )‪Fe3+(aq) + 3e- → Fe (s‬‬ ‫ﻛﻞ ﻣﺎ ﲢﺘﺎﺝ ﺇﻟﻴﻪ ﻫﻮ ﺟﺪﻭﻝ ﳉﻬﻮﺩ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‪ ،‬ﻣﺜﻞ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪.2-1‬‬‫‪ .4‬ﺯﻥ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﰲ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﻧﺼﻔﻲ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺑﴬﺏ ﻛﻠﺘﺎ‬ ‫‪ .1‬ﺍﺑﺤﺚ ﻋﻦ ﻧﺼﻔﻲ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﰲ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪.2-1‬‬ ‫ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺘﲔ ﰲ ﺍﳌﻌﺎﻣﻞ ﺍﳌﻨﺎﺳﺐ‪ ،‬ﺛﻢ ﺍﲨﻌﻬﲈ‪.‬‬ ‫‪ .2‬ﻗﺎﺭﻥ ﺑﲔ ﺟﻬﺪ ﻧﺼﻔﻲ ﺍﳋﻠﻴﺔ؛ ﻓﻨﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﳍﺎ ﺟﻬﺪ‬ ‫)‪2Fe3+ (aq) + 6e- →2Fe (s‬‬ ‫ﺍﴐﺏ ﰲ ‪2‬‬ ‫ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﺃﻋﲆ ﻫﻲ ﺍﻟﺘﻲ ﺳﻴﺤﺪﺙ ﻋﻨﺪﻫﺎ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‪ ،‬ﰲ ﺣﲔ‬ ‫ﳛﺪﺙ ﺃﻛﺴﺪﺓ ﰲ ﻧﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﳍﺎ ﺟﻬﺪ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﺃﻗﻞ‪.‬‬ ‫‪3Mn (s) →3Mn2+ (aq) + 6e-‬‬ ‫ﺍﴐﺏ ﰲ ‪3‬‬‫ﺍﲨﻊ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺘﲔ )‪3Mn2+ (aq) + 2Fe3+ (aq) + 3Mn (s) →2Fe (s‬‬ ‫)‪) Fe3+(aq) + 3e- → Fe (s‬ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ(‬ ‫‪E0 = -0.037 V‬‬‫‪ .5‬ﻻ ﺗﺆﺛﺮ ﻣﺴﺎﻭﺍﺓ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺍﳌﻔﻘﻮﺩﺓ ﻭﺍﳌﻜﺘﺴﺒﺔ ﰲ ‪ E°‬ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ‬ ‫‪) Mn2+(aq) + 2e- → Mn (s) E0 = -1.185 V‬ﺃﻛﺴﺪﺓ(‬‫ﺍﻟﻜﲇ‪ .‬ﺍﺳﺘﺨﺪﻡ ﺍﻟﺼﻴﻐﺔ ‪E° = E°cell – E° anode‬‬ ‫‪ .3‬ﺍﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻛﲈ ﻫﻲ ﰲ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪ ،2-1‬ﻭﺍﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ‬ ‫‪cathode‬‬ ‫ﻟﻠﺤﺼﻮﻝ ﻋﲆ ﺟﻬﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪.‬‬ ‫ﺃﻛﺴﺪﺓ ﰲ ﺍﻻﲡﺎﻩ ﺍﳌﻌﺎﻛﺲ‪.‬‬‫‪E‬‬ ‫‪=0‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪-0‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪=0‬‬ ‫‪-0.037‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪-(-1.185‬‬ ‫)‪V‬‬ ‫‪ Mn →Mn2+ (aq) +2e-‬ﻭ )‪Fe3+ (aq) +3e- → Fe (s‬‬ ‫‪cell‬‬ ‫‪Fe3+�Fe‬‬ ‫‪Mn2+�Mn‬‬ ‫‪= +1.148 V‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺣ ﹼﺪﺩ ‪ E°‬ﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻲ ﺍﻟﺬﻱ ﳛﺪﺙ ﺑﲔ ﺍﳌﺎﻏﻨﻴﺴﻴﻮﻡ ﻭﺍﻟﻨﻴﻜﻞ‪.‬‬‫‪ .10‬اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﺻـﻒ ﺍﻟﻈـﺮﻭﻑ ﺍﻟﺘـﻲ ﻳـﺆﺩﻱ ﻋﻨﺪﻫـﺎ ﺗﻔﺎﻋـﻞ ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ‬ ‫اﻟﺘﻘﻮﻳﻢ ‪2-1‬‬ ‫ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺇﱃ ﺗﺪﻓﻖ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﺧﻼﻝ ﺍﻟﺴﻠﻚ ‪.‬‬ ‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬‫‪ .11‬ﺣ ﹼﺪﺩ ﻣﻜ ﹼﻮﻧﺎﺕ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‪ ،‬ﻭﻓ ﹼﴪ ﺩﻭﺭ ﻛﻞ ﻣﻜ ﹼﻮﻥ ﰲ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺗﺸﻐﻴﻞ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪.‬‬ ‫ﳛـﺪﺙ ﺗﻔﺎﻋـﻞ ﺍﻷﻛﺴـﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘـﺰﺍﻝ ﰲ‬ ‫ﺍﳋﻼﻳـﺎ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴـﺔ ﻋـﲆ ﺃﻗﻄـﺎﺏ ﻣﻨﻔﺼﻠﺔ‬‫‪ .12‬ﺍﻛﺘﺐ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﳌﻮﺯﻭﻧﺔ ﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻲ ﺍﻟﺬﻱ ﳛﺪﺙ ﰲ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ‬ ‫ﺑﻌﻀﻬﺎ ﻋﻦ ﺑﻌﺾ‪.‬‬ ‫ﳍﺎ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻵﺗﻴﺔ‪:‬‬ ‫ﺟﻬﺪ ﻧﺼﻒ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﻫﻮ ﺟﻬﺪ‬ ‫‪Ni‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫)‪Ni(s‬‬ ‫ﻭ‬ ‫‪Ag‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪e-‬‬ ‫→‬ ‫)‪Ag(s‬‬ ‫‪.a‬‬ ‫ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻨﺎﺗﺞ ﻋﻨﺪ ﺍﻗﱰﺍﳖﺎ ﺑﻘﻄﺐ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﲢﺖ ﺍﻟﻈﺮﻭﻑ ﺍﻟﻘﻴﺎﺳﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪2H‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫)‪H 2(g‬‬ ‫ﻭ‬ ‫)‪Mg 2+(aq‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫)‪Mg(s‬‬ ‫‪.b‬‬ ‫ﻳﻜﻮﻥ ﺟﻬﺪ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﻧﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺳﺎﻟ ﹰﺒﺎ‬ ‫ﺇﺫﺍ ﺣﺪﺙ ﳍﺎ ﺃﻛﺴﺪﺓ ﻋﻨﺪ ﺗﻮﺻﻴﻠﻬﺎ ﺑﻘﻄﺐ‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ‪ ،‬ﻭﻳﻜﻮﻥ ﳍﺎ ﺟﻬﺪ‬ ‫ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﻣﻮﺟﺐ ﺇﺫﺍ ﺣﺪﺙ ﳍﺎ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﻋﻨﺪ‬ ‫‪ Sn2+(aq) + 2e- → Sn(s) .c‬ﻭ )‪Fe3+(aq) + 3e- → Fe(s‬‬ ‫ﺗﻮﺻﻴﻠﻬﺎ ﺑﻘﻄﺐ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ‪.‬‬‫‪Pt‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫)‪Pt(s‬‬ ‫ﻭ‬ ‫)‪PbI2(s‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫→‬ ‫)‪Pb(s‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2I‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪.d‬‬ ‫ﺍﳉﻬﺪ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﳋﻠﻴﺔ ﺟﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﻫﻮ ﺍﻟﻔﺮﻕ ﺑﲔ‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫ﺟﻬﻮﺩ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻷﻧﺼﺎﻑ ﺍﳋﻼﻳﺎ‪.‬‬‫‪ .13‬ﺣ ﹼﺪﺩ ﺍﳉﻬﺪ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﻟﻠﺨﻼﻳﺎ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‪ ،‬ﺣﻴﺚ ﲤﺜﻞ ﻛﻞ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‬‫ﺍﻟﻜﲇ ﻟﻠﺨﻠﻴﺔ‪ .‬ﻭﺣﺪﺩ ﺃﻳ ﹰﻀﺎ ﻫﻞ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﳌﻜﺘﻮﺑﺔ ﺃﺩﻧﺎﻩ ﺗﻠﻘﺎﺋﻴﺔ ﺃﻡ ﻏﲑ ﺗﻠﻘﺎﺋﻴﺔ‪.‬‬ ‫)‪2Al3+(aq‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪3Cu(s‬‬ ‫→‬ ‫‪3Cu‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪2Al(s‬‬ ‫‪.a‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫‪Hg‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2Cu‬‬ ‫‪+‬‬ ‫→‬ ‫)‪2Cu2+(aq‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪Hg(l‬‬ ‫‪.b‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬‫)‪Cd(s‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪2NO3-(aq‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪4H‬‬ ‫‪+‬‬ ‫→‬ ‫‪Cd‬‬ ‫‪2+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪2NO2(g‬‬ ‫‪+‬‬ ‫)‪2H O2 (l‬‬ ‫‪.c‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬‫‪ .14‬ﺻ ﹼﻤﻢ ﺧﺮﻳﻄﺔ ﻣﻔﺎﻫﻴﻢ ﻟﻠﺒﻨﺪ ‪ 2-1‬ﻣﺒﺘﺪ ﹰﺋﺎ ﺑﺎﳌﺼﻄﻠﺢ \"ﺧﻠﻴﺔ ﻛﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ\"‪،‬‬ ‫ﺛﻢ ﺃﺩﺭﺝ ﲨﻴﻊ ﺍﳌﺼﻄﻠﺤﺎﺕ ﺍﳉﺪﻳﺪﺓ ﰲ ﺧﺮﻳﻄﺘﻚ‪.‬‬‫‪47‬‬

‫اﻟﺒﻄﺎرﻳﺎت ‪Batteries‬‬ ‫‪2-2‬‬‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ‪‬‬ ‫ا ﻫﺪاف‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬ﺗﺼـﻒ ﺗﺮﻛﻴـﺐ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳـﺔ ﺍﳉﺎﻓـﺔ‬‫‪ ‬ﺗﺄﻣﻞ ﻗﻠﻴ ﹰﻼ ﻋﻨﺪ ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻗﺎﺋﻤﺔ ﺑﺎﻷﺷﻴﺎﺀ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﻓﻴﻬﺎ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ؛‬ ‫ﺍﻟﺘﻘﻠﻴﺪﻳـﺔ ﺍﳌﺼﻨﻮﻋﺔ ﻣـﻦ ﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ‬‫ﻓﻘـﺪ ﺗﻀﻢ ﻗﺎﺋﻤﺘـﻚ ﺍﳌﺼﺒـﺎﺡ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻭﺍﻟﺴـﻴﺎﺭﺍﺕ ﻭﺍﳍﻮﺍﺗﻒ ﻭﺍﳌﺬﻳﺎﻉ ﻭﺍﳊﺎﺳـﺒﺎﺕ‬ ‫ﻭﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻭﻣﻜ ﹼﻮﻧﺎﲥﺎ ﻭﺁﻟﻴﺔ ﻋﻤﻠﻬﺎ‪.‬‬ ‫ﻭﺍﻟﺴﺎﻋﺎﺕ ﻭﺍﻷﻟﻌﺎﺏ ﻭﻏﲑﻫﺎ‪ .‬ﻓﻬﻞ ﲨﻴﻊ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﰲ ﻫﺬﻩ ﺍﻷﺟﻬﺰﺓ ﻣﺘﺸﺎﲠﺔ؟‬ ‫‪ ‬ﲤﻴﺰ ﺑﲔ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻷﻭﻟﻴﺔ ﻭﺍﻟﺜﺎﻧﻮﻳﺔ‪،‬‬ ‫اﻟﺨﻼﻳﺎ اﻟﺠﺎﻓﺔ ‪Dry Cells‬‬ ‫ﻭﺗﻌﻄﻲ ﻣﺜﺎﻟﲔ ﻋﲆ ﻛﻞ ﻧﻮﻉ‪.‬‬‫ﺗﺰﻭﺩ ﺑﻌﺾ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺩﺭﺳﺘﻬﺎ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺑﺎﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻧﺴﺘﻌﻤﻠﻬﺎ‬‫ﻳﻮﻣ ﹼﹰﻴﺎ‪ .‬ﻭﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻦ ﺧﻠﻴﺔ ﺟﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﺃﻭ ﺃﻛﺜﺮ ﰲ ﻋﺒﻮﺓ ﻭﺍﺣﺪﺓ ﺗﻨﺘﺞ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‪.‬‬ ‫‪ ‬ﺗﻔـﹼﴪ ﺗﺮﻛﻴـﺐ ﺧﻠﻴـﺔ ﺍﻟﻮﻗـﻮﺩ‬‫ﻭﻟﻘﺪ ﻛﺎﻧﺖ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﺍﳉﺎﻓﺔ ﺍﳌﻜﻮﻧﺔ ﻣﻦ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻭﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ‪ ،‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 2-8‬ﻫﻲ‬ ‫)ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ‪ -‬ﺍﻷﻛﺴﺠﲔ( ﻭﻋﻤﻠﻬﺎ‪.‬‬ ‫ﺍﻷﻛﺜﺮ ﺍﺳﺘﻌﲈ ﹰﻻ ﻣﻨﺬ ﺍﻛﺘﺸﺎﻑ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﻋﺎﻡ ‪ 1860‬ﻡ ﻭﺣﺘﻰ ﺍﻵﻥ‪.‬‬ ‫‪ ‬ﺗﺼﻒ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺗﺂﻛﻞ ﺍﳊﺪﻳﺪ ﻭﻃﺮﺍﺋﻖ‬‫‪ ‬ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﺎﻓﺔ ﻫﻲ ﺧﻠﻴﺔ ﺟﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‪ ،‬ﺣﻴﺚ ﻳﻜﻮﻥ‬ ‫ﲪﺎﻳﺘﻪ ﻣﻦ ﺍﻟﺘﺂﻛﻞ‪.‬‬‫ﺍﳌﺤﻠﻮﻝ ﺍﳌﻮﺻﻞ ﻟﻠﺘﻴﺎﺭ ﻋﺠﻴﻨﺔ ﺭﻃﺒﺔ ﺗﺘﻜﻮﻥ ﻣﻦ ﺧﻠﻴﻂ ﻣﻦ ﻛﻠﻮﺭﻳﺪ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻭﺃﻛﺴﻴﺪ‬‫ﺍﳌﻨﺠﻨﻴﺰ‪ IV‬ﻭﻛﻠﻮﺭﻳﺪ ﺍﻷﻣﻮﻧﻴﻮﻡ ﻭﻛﻤﻴﺔ ﻗﻠﻴﻠﺔ ﻣﻦ ﺍﳌﺎﺀ ﺩﺍﺧﻞ ﺣﺎﻓﻈﺔ ﻣﻦ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‪ .‬ﻭﺣﺎﻓﻈﺔ‬ ‫ﻣﺮاﺟﻌﺔ اﻟﻤﻔﺮدات‬ ‫ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻫﻲ ﺍﻻﻧﻮﺩ ﰲ ﺍﳋﻠﻴﺔ؛ ﺣﻴﺚ ﳛﺪﺙ ﺗﺄﻛﺴﺪ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﺣﺴﺐ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻵﺗﻴﺔ‪:‬‬ ‫‪  ‬ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺬﻱ‬ ‫‪Zn(s) → Zn2+(aq)+ 2e-‬‬ ‫ﻳﻤﻜﻦ ﺃﻥ ﳛﺪﺙ ﰲ ﺍﻻﲡﺎﻫﲔ ﺍﻟﻄﺮﺩﻱ‬ ‫ﻭﺍﻟﻌﻜﴘ‪.‬‬‫ﻭﻳﻌﻤﻞ ﻋﻤﻮﺩ ﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ ﺃﻭ ﺍﳉﺮﺍﻓﻴﺖ ﰲ ﻣﺮﻛﺰ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﺎﻓﺔ ﻋﻤﻞ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ‪ ،‬ﻭﻟﻜﻦ ﺗﻔﺎﻋﻞ‬‫ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻟﻨﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﳛﺪﺙ ﺩﺍﺧﻞ ﺍﻟﻌﺠﻴﻨﺔ‪ .‬ﻭﻳﺴﻤﻰ ﻋﻤﻮﺩ ﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ ﰲ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﻨﻮﻉ ﻣﻦ‬ ‫اﻟﻤﻔﺮدات اﻟﺠﺪﻳﺪة‬‫ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﳉﺎﻓﺔ ﺑﺎﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﻏﲑ ﺍﻟﻔﻌﺎﻝ؛ ﻷﻧﻪ ﻳﺘﻜﻮﻥ ﻣﻦ ﻣﺎﺩﺓ ﻻ ﺗﺴﺎﻫﻢ ﰲ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ‬‫ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‪ ،‬ﺇﻻ ﺃﻥ ﺍﻟﻘﻄﺐ ﻏﲑ ﺍﻟﻔﻌﺎﻝ ﻟﻪ ﻏﺮﺽ ﻣﻬﻢ ﰲ ﺗﻮﺻﻴﻞ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ‪ .‬ﻭﺗﻔﺎﻋﻞ‬ ‫ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ‬ ‫ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻟﻨﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻫﻮ ﻋﲆ ﺍﻟﻨﺤﻮ ﺍﻵﰐ‪:‬‬ ‫ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﺎﻓﺔ‬ ‫)‪2NH4+(aq) + 2MnO2(s) +2e- → Mn2O3(s) + 2NH3(aq)+H2O(l‬‬ ‫ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﺍﻷﻭﻟﻴﺔ‬ ‫ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﺍﻟﺜﺎﻧﻮﻳﺔ‬ ‫ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ‬ ‫ﺍﻟﺘﺂﻛﻞ‬ ‫ﺍﳉﻠﻔﻨﺔ‬‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪    2-8 ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪    ‬‬ ‫‪    ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ZnCl2 ,MnO2‬‬ ‫‪NH4Cl,‬‬‫‪‬‬ ‫‪48‬‬

‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪KOHZn‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ Ag2O  ‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ Ag2O ‬‬ ‫‪ 2-9 ‬‬ ‫ﻳﻮﺟﺪ ﰲ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻭﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ ﺍﳉﺎﻓﺔ ﻓﻮﺍﺻﻞ ﺭﻗﻴﻘﺔ ﻣﺼﻨﻮﻋﺔ ﻣﻦ ﻣﺎﺩﺓ ﻣﺴﺎﻣﻴﺔ ﲢﺘﻮﻱ‬ ‫‪    ‬‬ ‫ﻋﲆ ﻋﺠﻴﻨﺔ ﺭﻃﺒﺔ ﺗﻔﺼﻠﻬﺎ ﻋﻦ ﺃﻧﻮﺩ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‪ .‬ﻭﺗﻌﻤﻞ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻔﻮﺍﺻﻞ ﻋﻤﻞ ﺍﻟﻘﻨﻄﺮﺓ ﺍﳌﻠﺤﻴﺔ‬ ‫‪  ‬‬ ‫ﻟﻠﺴﲈﺡ ﺑﺘﺤﺮﻙ ﺍﻷﻳﻮﻧﺎﺕ‪ ،‬ﻭﻣﻦ ﺛﻢ ﻓﺈﳖﺎ ﺗﺸﺒﻪ ﺇﱃ ﺣﺪ ﻛﺒﲑ ﻧﻤﻮﺫﺝ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﺍﻟﺬﻱ‬ ‫‪      ‬‬ ‫ﺩﺭﺳﺘﻪ ﰲ ﺍﻟﻘﺴﻢ ‪ . 2-1‬ﻭﺗﻨﺘﺞ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻭﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ ﺍﳉﺎﻓﺔ ‪ 1.5 V‬ﺣﺘﻰ ﻳﺒﺪﺃ ﺇﻧﺘﺎﺝ‬ ‫‪   ‬‬ ‫ﺍﻷﻣﻮﻧﻴﺎ ﺑﻮﺻﻔﻪ ﻧﺎﺗﺞ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻋﻦ ﳏﻠﻮﳍﺎ ﺍﳌﺎﺋﻲ ﰲ ﺻﻮﺭﺓ ﻏﺎﺯ‪ .‬ﻭﻋﻨﺪﻫﺎ ﻳﻨﺨﻔﺾ‬ ‫‪   ‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫ﺍﳉﻬﺪ ﺇﱃ ﻣﺴﺘﻮ￯ ﳚﻌﻞ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﻏﲑ ﻧﺎﻓﻌﺔ‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬ﻟﻘﺪ ﺣﻠﺖ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﻘﻠﻮﻳﺔ ﺍﳉﺎﻓﺔ ﺍﻷﻛﺜﺮ ﻛﻔﺎﺀﺓ‪ ،‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪2-9‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﳏﻞ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻭﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ ﺍﳉﺎﻓﺔ ﰲ ﺍﻟﻜﺜﲑ ﻣﻦ ﺍﻟﺘﻄﺒﻴﻘﺎﺕ‪ .‬ﻭﻳﻮﺟﺪ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﰲ ﺍﳋﻠﻴﺔ‬‫‪49‬‬ ‫ﺍﻟﻘﻠﻮﻳﺔ ﻋﲆ ﻫﻴﺌﺔ ﻣﺴﺤﻮﻕ‪ ،‬ﳑﺎ ﻳﻮﻓﺮ ﻣﺴﺎﺣﺔ ﺳﻄﺢ ﺃﻛﱪ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ‪ .‬ﻭﳜﻠﻂ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﺑﻌﺠﻴﻨﺔ‬ ‫ﻣﻊ ﻫﻴﺪﺭﻭﻛﺴﻴﺪ ﺍﻟﺒﻮﺗﺎﺳﻴﻮﻡ‪ ،‬ﻭﻫﻲ ﻗﺎﻋﺪﺓ ﻗﻮﻳﺔ‪ ،‬ﻭﺗﻮﺿﻊ ﺍﻟﻌﺠﻴﻨﺔ ﰲ ﻋﻠﺒﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﻔﻮﻻﺫ‪ .‬ﻭﻳﻘﻮﻡ‬ ‫ﳐﻠﻮﻁ ﻣﻦ ﺛﺎﲏ ﺃﻛﺴﻴﺪ ﺍﳌﻨﺠﻨﻴﺰ ﻭﻫﻴﺪﺭﻭﻛﺴﻴﺪ ﺍﻟﺒﻮﺗﺎﺳﻴﻮﻡ ﻣﻘﺎﻡ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ‪ .‬ﻭﻳﻤﻜﻦ ﲤﺜﻴﻞ ﺗﻔﺎﻋﻞ‬ ‫ﺍﻷﻧﻮﺩ ﻟﻨﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻋﲆ ﺍﻟﻨﺤﻮ ﺍﻵﰐ‪:‬‬ ‫‪Zn(s) + 2OH-(aq) → ZnO(s) + H2O(l) +2e-‬‬ ‫ﺃﻣﺎ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﻟﻨﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻓﻬﻮ‪:‬‬ ‫)‪MnO2(s) + 2H2O(l) +2e- → Mn(OH)2(s) + 2OH-(aq‬‬ ‫ﻭﻻ ﲢﺘﺎﺝ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﻘﻠﻮﻳﺔ ﺇﱃ ﻋﻤﻮﺩ ﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ ﺑﻮﺻﻔﻪ ﻛﺎﺛﻮ ﹰﺩﺍ؛ ﻟﺬﺍ ﻳﻤﻜﻦ ﺗﺼﻨﻴﻌﻬﺎ ﺑﺄﺣﺠﺎﻡ‬ ‫ﺻﻐﲑﺓ‪ ،‬ﻭﳍﺎ ﺍﺳﺘﻌﲈﻻﺕ ﻣﺘﻌﺪﺩﺓ ﰲ ﺍﻷﺟﻬﺰﺓ ﺍﻟﺼﻐﲑﺓ‪.‬‬ ‫‪ ‬ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﻔﻀﺔ ﺍﳌﻮﺿﺤﺔ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 2-9‬ﺃﺻﻐﺮ ﺣﺠ ﹰﲈ‪ ،‬ﻭﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﰲ‬ ‫ﺗﺰﻭﻳﺪ ﺍﻷﺟﻬﺰﺓ ﺑﺎﻟﻄﺎﻗﺔ‪ ،‬ﻭﻣﻨﻬﺎ ﺳﲈﻋﺎﺕ ﺍﻷﺫﻥ ﻭﺍﻟﺴﺎﻋﺎﺕ ﻭﺁﻻﺕ ﺍﻟﺘﺼﻮﻳﺮ‪ .‬ﻭ ﹶﺗﺴﺘﻌﻤﻞ‬ ‫ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﻔﻀﺔ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺃﻧﻮﺩ ﻧﺼﻒ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﻘﻠﻮﻳﺔ‪ .‬ﺃﻣﺎ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﻟﻨﺼﻒ‬ ‫ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻓﻬﻮ ﻋﲆ ﺍﻟﻨﺤﻮ ﺍﻵﰐ‪:‬‬ ‫)‪Ag2O(s) + H2O(l) +2e- → 2Ag(s) + 2OH-(aq‬‬ ‫‪  ‬ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﲢﺪﺙ ﰲ ﻛﻞ ﻣﻦ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﻘﻠﻮﻳﺔ‪،‬‬ ‫ﻭﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﻔﻀﺔ‪.‬‬

‫‪    ‬ﺗﻘﺴﻢ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺇﱃ ﻧﻮﻋﲔ ﺍﻋﺘﲈ ﹰﺩﺍ ﻋﲆ ﻋﻤﻠﻴﺎﲥﺎ‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬‫ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‪ .‬ﻭﺗﺼﻨﻒ ﺧﻼﻳﺎ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻭﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ‪ ،‬ﻭﺍﻟﻘﻠﻮﻳﺔ‪ ،‬ﻭﺍﻟﻔﻀﺔ ﻋﲆ ﺃﳖﺎ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ‬ ‫‪‬‬‫ﺃﻭﻟﻴﺔ‪ .‬ﻭﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻷﻭﻟﻴﺔ ﻫﻲ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻨﺘﺞ ﻃﺎﻗﺔ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﻣﻦ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‬ ‫‪‬‬‫ﺍﻟﺬﻱ ﻻ ﳛﺪﺙ ﺑﺸﻜﻞ ﻋﻜﴘ ﺑﺴﻬﻮﻟﺔ‪ ،‬ﻭﺗﺼﺒﺢ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﻏﲑ ﺻﺎﳊﺔ ﻟﻼﺳﺘﻌﲈﻝ ﺑﻌﺪ ﺍﻧﺘﻬﺎﺀ‬‫ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‪ .‬ﻭﻳﺴﻤﻰ ﺍﻟﻨﻮﻉ ﺍﻵﺧﺮ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﺜﺎﻧﻮﻳﺔ‪ ،‬ﻭﻫﻲ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﲆ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ‬ ‫‪‬‬‫ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻌﻜﴘ‪ ،‬ﻟﺬﺍ ﻓﺈﻧﻪ ﻳﻤﻜﻦ ﺷﺤﻨﻬﺎ‪ .‬ﻓﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﺍﻟﺴﻴﺎﺭﺓ ﻭﺍﳊﺎﺳﻮﺏ ﺍﳌﺤﻤﻮﻝ‬ ‫‪‬‬ ‫ﻣﺜﺎﻻﻥ ﻋﲆ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﻨﻮﻉ ﻣﻦ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﹸﺗﺴﻤﻰ ﰲ ﺑﻌﺾ ﺍﻷﺣﻴﺎﻥ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﺘﺨﺰﻳﻦ‪.‬‬ ‫‪KOH‬‬‫ﻭﻋﺎﺩﺓ ﻣﺎ ﺗﻜﻮﻥ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﺘﺨﺰﻳﻦ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﰲ ﺁﻻﺕ ﺍﳊﻼﻗﺔ ﻭﺁﻻﺕ ﺍﻟﺘﺼﻮﻳﺮ‬ ‫‪‬‬‫ﺍﻟﺮﻗﻤﻴﺔ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﻧﻴﻜﻞ – ﻛﺎﺩﻣﻴﻮﻡ ﻗﺎﺑﻠﺔ ﻟﻠﺸﺤﻦ‪ ،‬ﻭﺗﺴﻤﻰ ﰲ ﺑﻌﺾ ﺍﻷﺣﻴﺎﻥ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ‬‫‪ ،NiCad‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ .2-10‬ﻭﻟﻠﺤﺼﻮﻝ ﻋﲆ ﺍﻟﻜﻔﺎﺀﺓ ﺍﻟﻘﺼﻮ￯ ﻟﻠﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﻳﺼﻨﻊ ﻛﻞ‬ ‫‪‬‬‫ﻣﻦ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﻭﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﻣﻦ ﺃﴍﻃﺔ ﺩﻗﻴﻘﺔ ﻃﻮﻳﻠﺔ ﻣﻦ ﻣﻮﺍﺩ ﻣﻔﺼﻮﻟﺔ ﺑﻄﺒﻘﺔ ﻳﻤﻜﻦ ﻟﻸﻳﻮﻧﺎﺕ‬ ‫‪‬‬‫ﺃﻥ ﲤﺮ ﻣﻦ ﺧﻼﳍﺎ‪ .‬ﻭﺗﻠﻒ ﺍﻷﴍﻃﺔ ﰲ ﻟﻔﺎﺋﻒ ﺿﻴﻘﺔ ﻭﺗﻌﺒﺄ ﺩﺍﺧﻞ ﻋﻠﺒﺔ ﻓﻮﻻﺫﻳﺔ‪ .‬ﻭﻳﺘﻤﺜﻞ‬‫ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﺍﻟﺬﻱ ﳛﺪﺙ ﻋﻨﺪ ﺍﺳﺘﻌﲈﻝ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﻟﺘﻮﻟﻴﺪ ﺗﻴﺎﺭ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﰲ ﺃﻛﺴﺪﺓ‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﻟﻜﺎﺩﻣﻴﻮﻡ ﰲ ﻭﺳﻂ ﻗﺎﻋﺪﻱ‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Cd(s) + 2OH-(aq) → Cd(OH)2(s) +2e-‬‬ ‫‪  2-10 ‬‬ ‫ﺃﻣﺎ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﻓﻬﻮ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﻨﻴﻜﻞ ﻣﻦ ﺣﺎﻟﺔ ﺗﺄﻛﺴﺪ ‪ +3‬ﺇﱃ ‪. +2‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫)‪NiO(OH)(s) + H2O(l) +e- → Ni(OH)2(s) + OH-(aq‬‬ ‫‪    ‬‬ ‫‪   NiCad‬‬ ‫ﻭﲢﺪﺙ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺑﺸﻜﻞ ﻋﻜﴘ ﻋﻨﺪ ﺷﺤﻦ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ‪.‬‬ ‫‪   ‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺑﻄﺎرﻳﺎت ﺗﺨﺰﻳﻦ اﻟﻤﺮﻛﻢ اﻟﺮﺻﺎﺻﻲ‬ ‫‪‬‬ ‫‪Lead-Acid Storage Battery‬‬‫ﺷـﺎﺋﻌﺔ ﺍﻻﺳـﺘﺨﺪﺍﻡ ﰲ ﺍﻟﺴـﻴﺎﺭﺍﺕ‪ .‬ﻭﺗﺘﻜﻮﻥ ﻣﻌﻈﻢ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﺴـﻴﺎﺭﺍﺕ ﻣﻦ ‪ 6‬ﺧﻼﻳﺎ ﺗﻮﻟﺪ‬ ‫‪50‬‬‫ﻛﻞ ﻭﺍﺣﺪﺓ ﻣﻨﻬﺎ ‪ 2V‬ﺑﻨﺎﺗﺞ ﻛﲇ ‪ .12V‬ﻭﻳﺘﻜﻮﻥ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﰲ ﻛﻞ ﺧﻠﻴﺔ ﻣﻦ ﺷﺒﻜﺘﲔ ﻣﺴﺎﻣﻴﺘﲔ ﺃﻭ‬‫ﺃﻛﺜﺮ ﻣﻦ ﺍﻟﺮﺻﺎﺹ‪ .‬ﺃﻣﺎ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﻓﻴﺘﻜﻮﻥ ﻣﻦ ﺷـﺒﻜﺔ ﻭﺍﺣﺪﺓ ﻣﻦ ﺍﻟﺮﺻﺎﺹ ﺍﳌﻤﻠﻮﺀﺓ ﺑﺄﻛﺴﻴﺪ‬‫ﺍﻟﺮﺻـﺎﺹ ‪ .IV‬ﻭﳚـﺐ ﺃﻥ ﻳﺴـﻤﻰ ﻫـﺬﺍ ﺍﻟﻨﻮﻉ ﻣـﻦ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳـﺎﺕ ﺑﻄﺎﺭﻳﺔ ﺭﺻﺎﺹ – ﺃﻛﺴـﻴﺪ‬‫ﺍﻟﺮﺻﺎﺹ ‪ ،IV‬ﺇﻻ ﺃﻥ ﺍﺳـﻢ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﺮﺻﺎﺹ ﺍﳊﻤﻀﻴﺔ ﺃﻛﺜﺮ ﺷـﻴﻮ ﹰﻋﺎ ﰲ ﺍﻻﺳﺘﻌﲈﻝ؛ ﻷﻥ‬ ‫ﺍﳌﺤﻠﻮﻝ ﺍﳌﻮﺻﻞ ﰲ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﻫﻮ ﳏﻠﻮﻝ ﲪﺾ ﺍﻟﻜﱪﻳﺘﻴﻚ‪ ،‬ﻭﻫﻲ ﺑﻄﺎﺭﻳﺔ ﻏﲑ ﺟﺎﻓﺔ‪.‬‬‫ﲤﺜﻞ ﺍﳌﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻟﻨﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻋﻨﺪ ﺍﻷﻧﻮﺩ؛ ﺣﻴﺚ ﻳﺘﺄﻛﺴﺪ‬ ‫ﺍﻟﺮﺻﺎﺹ ﻣﻦ ﺣﺎﻟﺔ ﺗﺄﻛﺴﺪ ‪ 0.0‬ﺇﱃ ‪ +2‬ﰲ ‪. PbSO4‬‬ ‫‪Pb(s) + SO42-(aq) → PbSO4(s) +2e-‬‬‫ﻭﳜﺘﺰﻝ ﺍﻟﺮﺻﺎﺹ ﻣﻦ ﺣﺎﻟﺔ ﺗﺄﻛﺴﺪ ‪ +4‬ﺇﱃ ‪ +2‬ﻋﻨﺪ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ‪ ،‬ﻭﻳﻤﺜﻞ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‬ ‫ﻟﻨﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻋﻨﺪ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﻛﲈ ﻳﲇ‪:‬‬ ‫)‪SO42-(aq) +2e- → PbSO4(s) + 2H2O(l‬‬ ‫ﻟﺬﺍ ﻓﺈﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﲇ ﻫﻮ‪:‬‬‫)‪Pb(s)+ PbO2(s)+ 4H+(aq)+2SO42-(aq) →2 PbSO4(s) +2H2O(l‬‬‫ﻭﺑﺎﻟﻨﻈﺮ ﺇﱃ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﻧﺼﻔﻲ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻳﻤﻜﻨﻚ ﻣﻼﺣﻈﺔ ﺃﻥ ﻛﱪﻳﺘﺎﺕ ﺍﻟﺮﺻﺎﺹ ‪II PbSO4‬‬‫ﻫﻲ ﻧﺎﺗﺞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‪ .‬ﻭﻛﺬﻟﻚ ﻓﺈﻥ ﻛ ﹼﹰﻼ ﻣﻦ ‪ PbO‬ﻭ ‪ Pb‬ﻭ ‪ PbSO4‬ﻫﻲ ﻣﻮﺍﺩ‬‫ﺻﻠﺒﺔ‪ ،‬ﻟﺬﺍ ﺗﺒﻘﻰ ﰲ ﻣﻜﺎﻥ ﺗﻜ ﱡﻮﳖﺎ ﻧﻔﺴﻪ‪ .‬ﻟﺬﺍ ﺗﻜﻮﻥ ﺍﳌﻮﺍﺩ ﺍﳌﺘﻔﺎﻋﻠﺔ ﰲ ﺍﻷﻣﺎﻛﻦ ﺍﳌﻄﻠﻮﺑﺔ‬ ‫ﺳﻮﺍﺀ ﺃﻛﺎﻧﺖ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﰲ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﺳﺘﻌﲈﻝ ﺃﻭ ﺷﺤﻦ‪.‬‬

‫‪‬‬ ‫‪‬‬‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪PbO2‬‬ ‫‪H2SO4 ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬‫‪‬‬‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ 2-11‬‬ ‫ﻳﻌﻤﻞ ﲪﺾ ﺍﻟﻜﱪﻳﺘﻴﻚ ﻋﻤﻞ ﳏﻠﻮﻝ ﻣﻮﺻﻞ ﺑﺎﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ‪ ،‬ﺇﻻ ﺃﻧﻪ ﹸﻳﺴﺘﻬﻠﻚ ﰲ ﺃﺛﻨﺎﺀ ﺗﻮﻟﻴﺪ‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﻟﻠﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‪ ،‬ﻛﲈ ﺗﻮﺿﺢ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﺫﻟﻚ‪ .‬ﻣﺎﺫﺍ ﳛﺪﺙ ﻋﻨﺪ‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺇﻋﺎﺩﺓ ﺷﺤﻦ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ؟ ﻳﺼﺒﺢ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﰲ ﻫﺬﻩ ﺍﳊﺎﻟﺔ ﻋﻜﺴ ﹰﹼﻴﺎ؛ ﻟﻴﻨﺘﺞ ﺍﻟﺮﺻﺎﺹ ﻭﺃﻛﺴﻴﺪ‬ ‫‪‬‬ ‫‪4H‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪2S O 4‬‬ ‫‪2-‬‬ ‫ﺍﻟﺮﺻﺎﺹ ‪ IV‬ﻭﲪﺾ ﺍﻟﻜﱪﻳﺘﻴﻚ‪ ،‬ﻭﺍﳌﻮﺿﺢ ﺑﺎﳉﺰﺀ ﰲ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ‬ ‫‪‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫ﺍﻟﺴﻌﺔ ) ‪:( Capacity‬‬ ‫ﻣﻦ ﺃﺻﻞ ﻻﺗﻴﻨـﻲ ﻭﺗﻌﻨﻲ ﺍﻟﻘﺪﺭﺓ‬ ‫ﻣﻦ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﻟﻠﺒﻄﺎﺭﻳﺔ‪.‬‬ ‫ﻋﲆ ﺍﻻﺳﺘﻴﻌﺎﺏ ﺃﻭ ﺍﻻﺣﺘﻮﺍﺀ‪.‬‬ ‫ﻭﺗﻌﺪ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﲣﺰﻳﻦ ﺍﳌﺮﺍﻛﻢ ﺍﻟﺮﺻﺎﺻﻴﺔ ﺍﳌﻮﺿﺤﺔ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 2-11‬ﺍﺧﺘﻴﺎ ﹰﺭﺍ ﺟﻴ ﹰﺪﺍ‬‫‪51‬‬ ‫ﻟﻠﺴﻴﺎﺭﺍﺕ؛ ﻷﳖﺎ ﺗﺰﻭﺩ ﺍﳌﺤﺮﻙ ﺑﻄﺎﻗﺔ ﺍﺑﺘﺪﺍﺋﻴﺔ ﻋﺎﻟﻴﺔ ﺟ ﹰﹼﺪﺍ ﰲ ﺍﻟﺒﺪﺍﻳﺔ‪ ،‬ﻭﳍﺎ ﺯﻣﻦ ﺣﻔﻆ ﻃﻮﻳﻞ‬ ‫ﻗﺒﻞ ﺍﻟﺒﻴﻊ‪ ،‬ﻭﻳﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻴﻬﺎ ﻋﻨﺪ ﺩﺭﺟﺎﺕ ﺍﳊﺮﺍﺭﺓ ﺍﳌﻨﺨﻔﻀﺔ‪.‬‬ ‫‪  ‬ﺍﳌﻮﺍﺩﺍﻟﺘﻲﺗﺘﺄﻛﺴﺪﻭﺍﳌﻮﺍﺩﺍﻟﺘﻲﲣﺘﺰﻝﻋﻨﺪﺷﺤﻦﺑﻄﺎﺭﻳﺔﺍﳌﺮﻛﻢﺍﻟﺮﺻﺎﴆ؟‬ ‫ﺑﻄﺎرﻳﺎت اﻟﻠﻴﺜﻴﻮم ‪Lithium Batteries‬‬ ‫ﻋﲆ ﺍﻟﺮﻏﻢ ﻣﻦ ﺃﻥ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﳌﺮﻛﻢ ﺍﻟﺮﺻﺎﴆ ﻣﻮﺛﻮﻕ ﲠﺎ ﻭﻣﻨﺎﺳﺒﺔ ﻟﻠﻜﺜﲑ ﻣﻦ ﺍﻟﺘﻄﺒﻴﻘﺎﺕ‪،‬‬ ‫ﻓﲈ ﺯﺍﻝ ﺍﳌﻬﻨﺪﺳﻮﻥ ﻳﻄﻮﺭﻭﻥ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺑﻜﺘﻠﺔ ﺃﻗﻞ ﻭﻗﺪﺭﺓ ﺃﻛﱪ ﻟﺘﺰﻭﻳﺪ ﺍﻷﺟﻬﺰﺓ ﺑﺎﻟﻄﺎﻗﺔ ﺑﺪ ﹰﺀﺍ‬ ‫ﻣﻦ ﺳﺎﻋﺔ ﺍﻟﻴﺪ ﺇﱃ ﺍﻟﺴﻴﺎﺭﺍﺕ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ‪ .‬ﻭﰲ ﺍﻟﺘﻄﺒﻴﻘﺎﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻜﻮﻥ ﻓﻴﻬﺎ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﻫﻲ‬ ‫ﺍﳌﻜ ﹼﻮﻥ ﺍﻷﻫﻢ ﻭﳚﺐ ﺗﺰﻭﻳﺪﻫﺎ ﺑﻜﻤﻴﺎﺕ ﻛﺒﲑﺓ ﻣﻦ ﺍﻟﻘﺪﺭﺓ ‪ -‬ﻛﲈ ﰲ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺗﺸﻐﻴﻞ ﺍﻟﺴﻴﺎﺭﺍﺕ‬ ‫ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ‪ -‬ﻓﺈﻥ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﳌﺮﻛﻢ ﺍﻟﺮﺻﺎﴆ ﺗﻜﻮﻥ ﺛﻘﻴﻠﺔ ﺟ ﹰﹼﺪﺍ ﻟﺘﻜﻮﻥ ﻋﻤﻠﻴﺔ‪.‬‬ ‫ﻭﻟﻘﺪ ﻛﺎﻥ ﺍﳊﻞ ﰲ ﺗﻄﻮﻳﺮ ﺑﻄﺎﺭﻳﺔ ﺫﺍﺕ ﻭﺯﻥ ﺧﻔﻴﻒ‪ ،‬ﲣﺰﻥ ﻛﻤﻴﺎﺕ ﻛﺒﲑﺓ ﻣﻦ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ‬ ‫ﳊﺠﻤﻬﺎ‪ .‬ﻟﺬﺍ ﺭﻛﺰ ﺍﳌﻬﻨﺪﺳﻮﻥ ﺍﻧﺘﺒﺎﻫﻬﻢ ﻋﲆ ﻋﻨﴫ ﺍﻟﻠﻴﺜﻴـﻮﻡ ﻟﺴﺒﺒﲔ‪ ،‬ﳘﺎ‪ :‬ﺃﻥ ﺍﻟﻠﻴﺜﻴﻮﻡ ﺃﺧﻒ‬ ‫ﻓـﻠﺰ ﻣﻌـﺮﻭﻑ‪ ،‬ﻭﻟﻪ ﺃﻗـﻞ ﺟﻬﺪ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﻗﻴﺎﳼ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒـﺔ ﻟﻠﻌﻨﺎﴏ ﺍﻟﻔﻠﺰﻳﺔ ﺍﻷﺧﺮ￯ ‪ -3.04 V‬ﻛﲈ‬ ‫ﰲ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪ .2-1‬ﻟﺬﺍ ﺗﻮﻟﺪ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺆﻛﺴﺪ ﺍﻟﻠﻴﺜﻴﻮﻡ ﻋﲆ ﺍﻷﻧﻮﺩ ‪ 2.3 V‬ﺗﻘﺮﻳ ﹰﺒﺎ ﺃﻛﺜﺮ ﻣﻦ‬ ‫ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﳌﺸﺎﲠﺔ‪ ،‬ﻭﺗﺆﺩﻱ ﺇﱃ ﺗﺄﻛﺴﺪ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‪.‬‬ ‫ﻗﺎﺭﻥ ﺑﲔ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ ﻟﻠﺨﺎﺭﺻﲔ ﻭﺍﻟﻠﻴﺜﻴﻮﻡ ﻭﺟﻬﻮﺩ ﺍﺧﺘﺰﺍﳍﲈ ﺍﻟﻘﻴﺎﺳﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪Zn (s) → Zn2+(aq) + 2e-‬‬ ‫‪(E‬‬ ‫‪0‬‬ ‫=‬ ‫‪-0.762‬‬ ‫)‪V‬‬ ‫‪Zn2+|Zn‬‬ ‫‪Li‬‬ ‫)‪(s‬‬ ‫→‬ ‫‪Li‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪e-‬‬ ‫‪(E‬‬ ‫‪0‬‬ ‫=‬ ‫‪-3.04‬‬ ‫)‪V‬‬ ‫)‪(aq‬‬ ‫‪Li+|Li‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪Zn2+|Zn‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪Li+|Li‬‬ ‫=‬ ‫‪+2.28‬‬ ‫‪V‬‬

‫‪93‬‬ ‫‪          ‬‬ ‫‪320 km 113 kmh‬‬‫ﻳﻤﻜﻦ ﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﻠﻴﺜﻴﻮﻡ ﺃﻥ ﺗﻜﻮﻥ ﺃﻭﻟﻴﺔ ﺃﻭ ﺛﺎﻧﻮﻳﺔ ﺍﻋﺘﲈ ﹰﺩﺍ ﻋﲆ ﺃﻱ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﺗﻢ‬ ‫‪ 2-12‬‬‫ﺩﳎﻬﺎ ﻣﻊ ﺗﺄﻛﺴﺪ ﺍﻟﻠﻴﺜﻴﻮﻡ‪ .‬ﺗﺴﺘﺨﺪﻡ ﺑﻌﺾ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﻠﻴﺜﻴﻮﻡ ﻣﺜ ﹰﻼ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﻧﻔﺴﻪ‬ ‫‪   ‬‬‫ﺍﻟﺬﻱ ﺗﺴﺘﻌﻤﻠﻪ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﳉﺎﻓﺔ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻭﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ‪ ،‬ﻭﻫﻮ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﺃﻛﺴﻴﺪ ﺍﳌﻨﺠﻨﻴﺰ ‪IV‬‬ ‫‪    ‬‬‫‪ MnO2‬ﺇﱃ ﺃﻛﺴﻴﺪ ﺍﳌﻨﺠﻨﻴﺰ ‪ ،Mn2O3 III‬ﻭﺗﻨﺘﺞ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺗﻴﺎ ﹰﺭﺍ ﺫﺍ ﺟﻬﺪ ﻳﺴﺎﻭﻱ ‪3 V‬‬‫ﻣﻘﺎﺭﻧﺔ ﺑ ﹺـ ‪ 1.5 V‬ﳋﻼﻳﺎ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻭﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ‪ .‬ﻭﺗﺴﺘﻤﺮ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﻠﻴﺜﻴﻮﻡ ﻟﻔﱰﺓ ﺃﻃﻮﻝ ﻣﻦ‬ ‫‪‬‬‫ﺃﻧﻮﺍﻉ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻷﺧﺮ￯‪ .‬ﻭﻧﺘﻴﺠﺔ ﻟﺬﻟﻚ ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﻋﺎﺩﺓ ﰲ ﺍﻟﺴﺎﻋﺎﺕ ﻭﺍﳊﻮﺍﺳﻴﺐ ﻭﺁﻻﺕ‬‫ﺍﻟﺘﺼﻮﻳﺮ ﻟﻠﺤﻔﺎﻅ ﻋﲆ ﺍﻟﺰﻣﻦ ﻭﺍﻟﺘﺎﺭﻳﺦ ﻭﺍﻟﺬﺍﻛﺮﺓ ﻭﺍﻻﺳﺘﻌﺪﺍﺩﺍﺕ ﺍﻟﺸﺨﺼﻴﺔ ﺣﺘﻰ ﻋﻨﺪ‬ ‫واﻗﻊ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء ﻓﻲ اﻟﺤﻴﺎة‬‫ﺇﻃﻔﺎﺀ ﺍﳉﻬﺎﺯ‪ .‬ﻭﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 2-12‬ﻳﻮﺿﺢ ﺍﻟﺘﻄﺒﻴﻘﺎﺕ ﺍﳊﺎﻟﻴﺔ ﻭﺍﳌﻄﻮﺭﺓ ﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﻠﻴﺜﻴﻮﻡ‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬ﺛﻼﺙ ﻣﺰﺍﻳﺎ ﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﻠﻴﺜﻴﻮﻡ‪.‬‬ ‫‪ ‬ﺍﻟﺴﻴﺎﺭﺍﺕ ﻣﻦ‬ ‫ﺧﻼﻳﺎ اﻟﻮﻗﻮد ‪Fuel Cells‬‬ ‫ﺃﻛﱪ ﻣﺼﺎﺩﺭ ﺗﻠﻮﺙ ﺍﳍﻮﺍﺀ ﰲ ﺍﳌﺪﻥ‪ .‬ﻭﻗﺪ‬ ‫ﻳﻨﻔﺠﺮ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺑﻘﻮﺓ ﻛﺒﲑﺓ ﻋﻨﺪ ﺍﺣﱰﺍﻗﻪ ﰲ ﺍﳍﻮﺍﺀ‪ ،‬ﻭﻳﻨﺘﺞ ﻋﻨﻪ ﺿﻮﺀ ﻭﺣﺮﺍﺭﺓ‪.‬‬ ‫ﻋﻤﻞ ﺗﺰﻭﻳﺪ ﺣﺎﻓﻼﺕ ‪ -‬ﲢﺖ ﺍﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﰲ‬ ‫ﺑﻌﺾ ﺍﳌﺪﻥ ﺍﻷﻭﺭﻭﺑﻴﺔ ‪ -‬ﺑﺨﻼﻳﺎ ﻭﻗﻮﺩ‬ ‫‪2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) + energy‬‬ ‫ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﻋﲆ ﺇﺣﺪﺍﺙ ﻓﺮﻕ ﰲ ﻛﻤﻴﺔ‬ ‫ﺍﻟﺘﻠﻮﺙ‪ .‬ﻛﲈ ﲣﻠﻮ ﻋﻮﺍﺩﻡ ﻫﺬﻩ ﺍﳊﺎﻓﻼﺕ‬ ‫ﻓﻬﻞ ﻳﻤﻜﻦ ﺃﻥ ﳛﺪﺙ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﲢﺖ ﻇﺮﻭﻑ ﻣﻀﺒﻮﻃﺔ ﺩﺍﺧﻞ ﺍﳋﻠﻴﺔ؟‬ ‫ﻣﻦ ﺛﺎﲏ ﺃﻛﺴﻴﺪ ﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ ﺃﻭ ﺃﻱ ﻣﻦ‬‫‪ ‬ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ‪‬ﻫ‪‬ﻲ‪‬ﺧ‪‬ﻠﻴ‪‬ﺔ‪‬ﺟ‪‬ﻠ‪‬ﻔ‪‬ﺎ‪‬ﻧ‪‬ﻴ‪‬ﺔ‪‬؛‪‬ﺣ‪‬ﻴ‪‬ﺚ ﻳﻨﺘﺞ ﺗﺄﻛﺴﺪ ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ ﻃﺎﻗﺔ‬ ‫ﺃﻛﺎﺳﻴﺪ ﺍﻟﻨﻴﱰﻭﺟﲔ ﺃﻭ ﺍﻟﻜﱪﻳﺖ‪ .‬ﻭﺍﳌﺎﺀ‬‫ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ‪ .‬ﻭﲣﺘﻠﻒ ﺧﻼﻳﺎ ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ ﻋﻦ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻷﺧﺮ￯؛ ﻷﳖﺎ ﺗﺰﻭﺩ ﺑﺎﻟﻮﻗﻮﺩ ﺑﺎﺳﺘﻤﺮﺍﺭ‬‫ﻣﻦ ﻣﺼﺪﺭ ﺧﺎﺭﺟﻲ‪ .‬ﻭﻳﻌﺘﻘﺪ ﺍﻟﻜﺜﲑﻭﻥ ﺃﻥ ﺧﻼﻳﺎ ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ ﺍﺧﱰﺍﻉ ﺣﺪﻳﺚ‪ ،‬ﺇﻻ ﺃﻥ ﺍﳋﻼﻳﺎ‬ ‫ﺍﻟﻨﻘﻲ ﻫﻮ ﺍﻟﻨﺎﺗﺞ ﺍﻟﻮﺣﻴﺪ‪.‬‬‫ﺍﻷﻭﱃ ﹸﻋﺮﺿﺖ ﻋﺎﻡ ‪1839‬ﻡ ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﻋﺎﱂ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺀ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﺍﻟﱪﻳﻄﺎﲏ ﻭﻟﻴﺎﻡ ﺟﺮﻭﻑ‬‫‪ William Jrove‬ﻭﺍﻟﺬﻱ ﺳ ﹼﻤﻰ ﺧﻠﻴﺘﻪ ﺑﻄﺎﺭﻳﺔ ﺍﻟﻐﺎﺯ‪ .‬ﻭﻗﺪ ﺑﺪﺃ ﺑﻌﺾ ﺍﻟﻌﻠﲈﺀ ﻋﻤ ﹰﻼ ﺟﺎ ﹼﹰﺩﺍ‬ ‫‪52‬‬‫ﰲ ﲬﺴﻴﻨﻴﺎﺕ ﺍﻟﻘﺮﻥ ﺍﳌﺎﴈ ﰲ ﺗﻄﻮﻳﺮ ﺧﻼﻳﺎ ﻭﻗﻮﺩ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺫﺍﺕ ﻛﻔﺎﺀﺓ ﻟﱪﺍﻣﺞ ﺍﻟﻔﻀﺎﺀ‪ .‬ﻭﺇﺫﺍ‬‫ﻛﺎﻥ ﻳﺘﻌﲔ ﻋﲆ ﺭﻭﺍﺩ ﺍﻟﻔﻀﺎﺀ ﺍﻟﻄﲑﺍﻥ ﰲ ﺳﻔﻦ ﻓﻀﺎﺋﻴﺔ ﻓﺈﳖﻢ ﳛﺘﺎﺟﻮﻥ ﺇﱃ ﺍﳌﺎﺀ ﻟﻠﻤﺤﺎﻓﻈﺔ‬‫ﻋﲆ ﺣﻴﺎﲥﻢ ﰲ ﺍﻟﺴﻔﻴﻨﺔ‪ ،‬ﻭﻣﺼﺪﺭ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻣﻮﺛﻮﻕ ﺑﻪ ﻟﺘﺰﻭﻳﺪ ﺃﻧﻈﻤﺔ ﺍﻟﺴﻔﻴﻨﺔ ﺍﳌﺨﺘﻠﻔﺔ‬‫ﺑﺎﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺀ‪ .‬ﻭﻛﻠﺘﺎ ﺍﳊﺎﺟﺘﲔ ﺍﻷﻭﻟﻴﲔ ﺳﺎﻋﺪﺗﺎ ﻋﲆ ﺗﻄﻮﻳﺮ ﺧﻼﻳﺎ ﻭﻗﻮﺩ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺍﻟﺘﻲ‬‫ﺗﻀﺒﻂ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺗﺄﻛﺴﺪ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﻭﺗﺰﻭﺩ ﺍﻟﺴﻔﻴﻨﺔ ﺑﺎﳌﺎﺀ ﻭﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺀ؛ ﺇﺫ ﻻ ﻳﺼﺎﺣﺐ ﺫﻟﻚ‬ ‫ﺇﻧﺘﺎﺝ ﻣﻮﺍﺩ ﺟﺎﻧﺒﻴﺔ ﻳﻨﺒﻐﻲ ﺍﻟﺘﺨﻠﺺ ﻣﻨﻬﺎ ﺃﻭ ﲣﺰﻳﻨﻬﺎ ﻋﲆ ﺍﻟﺴﻔﻴﻨﺔ ﺧﻼﻝ ﺍﻟﺮﺣﻠﺔ‪.‬‬

‫ﻣﻬﻦ ﻓﻲ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء‬ ‫‪ ‬ﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ ‪ -‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﺍﻷﺧﺮ￯ ‪ -‬ﺃﻧﻮﺩ ﻭﻛﺎﺛﻮﺩ‪،‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﻭﺗﺘﻄﻠﺐ ﳏﻠﻮ ﹰﻻ ﻣﻮﺻ ﹰﻼ؛ ﺣﺘﻰ ﺗﺴﺘﻄﻴﻊ ﺍﻷﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻻﻧﺘﻘﺎﻝ ﺑﲔ ﺍﻷﻗﻄﺎﺏ‪ .‬ﻭﺍﳌﺤﻠﻮﻝ ﺍﳌﻮﺻﻞ‬ ‫ﺍﻟﺸﺎﺋﻊ ﰲ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ ﳏﻠﻮﻝ ﻗﻠﻮﻱ ﻣﻦ ﻫﻴﺪﺭﻭﻛﺴﻴﺪ ﺍﻟﺒﻮﺗﺎﺳﻴﻮﻡ‪ .‬ﻭﻛﻞ ﻗﻄﺐ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻦ‬ ‫‪ ‬‬ ‫ﻭﻋﺎﺀ ﺃﺟﻮﻑ ﺟﺪﺭﺍﻧﻪ ﻣﻦ ﻛﺮﺑﻮﻥ ﻣﺴﺎ ﹼﻣ ﹼﻲ ﺗﺴﻤﺢ ﺑﺎﻻﺗﺼﺎﻝ ﺑﲔ ﺍﳊﺠﺮﺓ ﺍﻟﺪﺍﺧﻠﻴﺔ ﻭﺍﳌﺤﻠﻮﻝ‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﳌﻮﺻﻞ ﺍﳌﺤﻴﻂ ﲠﺎ‪ .‬ﻭﻳﻜﺘﺐ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻟﻠﺨﻠﻴﺔ ﻋﲆ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﻋﲆ ﺍﻟﻨﺤﻮ ﺍﻵﰐ‪:‬‬ ‫‪    ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪2H2(g) + 4OH-(aq) → 4H2O(l) + 4e-‬‬ ‫‪   ‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﻳﺴﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﻛﺴﻴﺪ ﺍﳌﺘﻮﺍﻓﺮﺓ ﰲ ﺍﳌﺤﻠﻮﻝ ﺍﳌﻮﺻﻞ ﺍﻟﻘﻠﻮﻱ‪ ،‬ﻭﻳﻄﻠﻖ‬ ‫‪  ‬‬ ‫ﺇﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﻋﲆ ﺍﻷﻧﻮﺩ‪ .‬ﻓﺘﺘﺪﻓﻖ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﻨﺎﲡﺔ ﻋﻦ ﺃﻛﺴﺪﺓ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺧﻼﻝ‬ ‫‪        ‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﻟﺪﺍﺋﺮﺓ ﺍﳋﺎﺭﺟﻴﺔ ﻧﺤﻮ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ؛ ﺣﻴﺚ ﳛﺪﺙ ﻧﺼﻒ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻋﲆ ﺍﻟﻨﺤﻮ ﺍﻵﰐ‪:‬‬ ‫‪          ‬‬ ‫)‪O2(g) + 2H2O(l) +4e- → 4OH-(aq‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﲣﺘﺰﻝ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺍﻷﻛﺴﺠﲔ ﻋﻨﺪ ﻭﺟﻮﺩ ﺍﳌﺎﺀ ﻹﻧﺘﺎﺝ ‪ 4‬ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﻫﻴﺪﺭﻭﻛﺴﻴﺪ ﺗﻢ ﻋﲆ‬ ‫‪2-13‬‬ ‫ﺗﻌﻮﻳﺾ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﻛﺴﻴﺪ ﺍﳌﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ﻋﻨﺪ ﺍﻷﻧﻮﺩ‪ .‬ﻭﻋﻨﺪ ﲨﻊ ﻣﻌﺎﺩﻟﺘﻲ ﻧﺼﻔﻲ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‬‫‪a‬‬ ‫ﺗﻜﻮﻥ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﻫﻲ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﺣﱰﺍﻕ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﰲ ﺍﻷﻛﺴﺠﲔ ﻧﻔﺴﻬﺎ‪.‬‬‫‪    ‬‬‫‪    ‬‬ ‫)‪2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l‬‬‫‪‬‬‫‪ ‬‬ ‫ﻭﳌﺎ ﻛﺎﻧﺖ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺗﺰﻭﺩ ﺑﺎﻟﻮﻗﻮﺩ ﻣﻦ ﻣﺼﺪﺭ ﺧﺎﺭﺟﻲ ﻓﺈﻥ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ ﻻ ﺗﻨﻔﺪ ﻣﺜﻞ ﺳﺎﺋﺮ‬‫‪‬‬ ‫ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ‪ ،‬ﺣﻴﺚ ﺗﺴﺘﻤﺮ ﰲ ﺇﻧﺘﺎﺝ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺀ ﻣﺎ ﺩﺍﻡ ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ ﻣﺘﻮﺍﻓ ﹰﺮﺍ‪.‬‬‫‪‬‬‫‪    ‬‬ ‫ﺗﺴﺘﺨﺪﻡ ﺑﻌﺾ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﻭﻗﻮ ﹰﺩﺍ ﻏﲑ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ‪ .‬ﻓﻤﺜ ﹰﻼ ﻳﺴﺘﺒﺪﻝ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺑﺎﳌﻴﺜﺎﻥ ﰲ ﺑﻌﺾ‬ ‫ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺇﻻ ﺃﻧﻪ ﻗﺪ ﻳﺆﺩﻱ ﺇﱃ ﺇﻧﺘﺎﺝ ﺛﺎﲏ ﺃﻛﺴﻴﺪ ﺍﻟﻜﺮﺑـﻮﻥ ﻛﻐﺎﺯ ﺍﻟﺪﻓﻴﺌﺔ‪ .‬ﻭﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﺧﻼﻳﺎ‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 2-13‬ﺻﻔﻴﺤﺔ ﺑﻼﺳﺘﻴﻜﻴﺔ ﺗﺴﻤﻰ ﻏﺸﺎﺀ ﺗﺒﺎﺩﻝ ﺍﻟﱪﻭﺗﻮﻥ)‪ ،(PEM‬ﳑﺎ‬‫‪     .b‬‬ ‫ﻳﺴﺘﺒﻌﺪ ﺍﳊﺎﺟﺔ ﺇﱃ ﳏﻠﻮﻝ ﻣﻮﺻﻞ ﺳﺎﺋﻞ‪.‬‬‫‪    PEM‬‬ ‫‪‬ﺧﻼﻳﺎ ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ ﺑﻐﲑﻫﺎ ﻣﻦ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ba‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫‪O2‬‬ ‫‪H2 → 2H+ + 2e-‬‬ ‫‪2H+‬‬ ‫‪1/2O2 + 2H+ + 2e- → H2O‬‬ ‫‪H2 H2O‬‬ ‫‪‬‬ ‫)‪(PEM‬‬‫‪53‬‬

‫اﻟﺘﺂﻛﻞ ‪Corrosion‬‬ ‫‪mA‬‬‫ﻣﺨﺘﺒﺮ ﺗﺤﻠﻴﻞ اﻟﺒﻴﺎﻧﺎت‬‫ﻣﻦ ﺍﳌﻌﺮﻭﻑ ﺍﻥ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻴﺔ‬ ‫ﺗﻔﺴﻴﺮ اﻟﺮﺳﻮم اﻟﺒﻴﺎﻧﻴﺔ‬‫ﰲ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‪ ،‬ﺣﻴﺚ ﲢﺪﺙ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺃﻳ ﹰﻀﺎ ﰲ‬‫ﺍﻟﻄﺒﻴﻌﺔ‪ .‬ﻭﻣﻦ ﺫﻟﻚ ﺗﺂﻛﻞ ﺍﳊﺪﻳﺪ ﺍﳌﻌﺮﻭﻑ ﺑﺎﻟﺼﺪﺃ‪ .‬ﺍﻟﺘﺂﻛﻞ‬ ‫ﻛﻴﻒ ﻳﻤﻜﻨﻚ ﺍﳊﺼﻮﻝ ﻋﲆ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻣﻦ‬‫ﻫﻮ ﺧﺴﺎﺭﺓ ﺍﻟﻔﻠﺰ ﺍﻟﻨﺎﺗﺞ ﻋﻦ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺃﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﺑﲔ ﺍﻟﻔﻠﺰ‬ ‫ﺍﳌﻴﻜﺮﻭﺑﺎﺕ؟ ﺩﺭﺱ ﺍﻟﻌﻠﲈﺀ ﺍﺳﺘﻌﲈﻝ ﺍﳌﻴﻜﺮﻭﺑﺎﺕ‬‫ﻭﺍﳌﻮﺍﺩ ﺍﻟﺘﻲ ﰲ ﺍﻟﺒﻴﺌﺔ‪ .‬ﻭﻋﲆ ﺍﻟﺮﻏﻢ ﻣﻦ ﺍﻻﻋﺘﻘﺎﺩ ﺃﻥ ﺍﻟﺼﺪﺃ ﻧﺎﺗﺞ‬ ‫ﻛﺨﻼﻳﺎ ﻭﻗﻮﺩ ﺣﻴﻮﻳﺔ؛ ﺣﻴﺚ ﲢ ﹼﻮﻝ ﻫﺬﻩ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ‬‫ﻋﻦ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﳊﺪﻳﺪ ﻣﻊ ﺍﻷﻛﺴﺠﲔ ﺇﻻ ﺃﻧﻪ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺃﻛﺜﺮ ﺗﻌﻘﻴ ﹰﺪﺍ‪ .‬ﻭﳌﺎ‬ ‫ﺍﻷﻳﻀﻴﺔ ﺍﳌﻴﻜﺮﻭﺑﻴﺔ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﻣﺒﺎﴍﺓ ﺇﱃ ﻃﺎﻗﺔ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ‪.‬‬‫ﻛﺎﻥ ﺍﻟﺼﺪﺃ ﳛﺪﺙ ﻋﻨﺪ ﺗﻮﺍﻓﺮ ﻛﻞ ﻣﻦ ﺍﳌﺎﺀ ﻭﺍﻷﻛﺴﺠﲔ‪ ،‬ﻟﺬﺍ ﻓﺈﻥ‬ ‫ﻭﻳﺴ ﹼﻬﻞ ﺇﻟﻜﱰﻭﻥ ﻭﺳﻴﻂ ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺇﱃ‬‫ﻗﻄﻌﺔ ﺣﺪﻳﺪ ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 2-14‬ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺮﻛﺖ ﻣﻌﺮﺿﺔ ﻟﻠﻬﻮﺍﺀ‬ ‫ﺍﻟﻘﻄﺐ‪ .‬ﻭﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻥ ﺍﻟﻮﺳﻴﻂ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻦ ﻣﺮﻛﺐ ﻳﺪﺧﻞ‬‫ﻭﺍﻟﺮﻃﻮﺑﺔ ﻫﻲ ﺃﻛﺜﺮ ﻋﺮﺿﺔ ﻟﻠﺼﺪﺃ‪ ،‬ﺣﻴﺚ ﻳﺼﺪﺃ ﺍﳉﺰﺀ ﺍﳌﺘﺼﻞ‬ ‫ﺿﻤﻦ ﺳﻠﺴﻠﺔ ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻥ ﻟﻠﺨﻼﻳﺎ ﻭﻳﴪﻕ‬‫ﺑﺎﻟﱰﺑﺔ ﺍﻟﺮﻃﺒﺔ ﺃﻭ ﹰﻻ‪ .‬ﻭﻳﺒﺪﺃ ﺍﻟﺼﺪﺃ ﻋﻨﺪ ﻭﺟﻮﺩ ﺷﻖ ﺃﻭ ﻛﴪ ﰲ‬‫ﺳﻄﺢ ﺍﳊﺪﻳﺪ‪ .‬ﻭﻳﺼﺒﺢ ﻫﺬﺍ ﺍﳉﺰﺀ ﺍﻧﻮﺩ ﺍﳋﻠﻴﺔ؛ ﺣﻴﺚ ﺗﺒﺪﺃ ﺫﺭﺍﺕ‬ ‫ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺍﳌﻨﺘﺠﺔ‪.‬‬ ‫ﺍﳊﺪﻳﺪ ﰲ ﻓﻘﺪﺍﻥ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ‪ ،‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪.2-15‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e-‬‬ ‫ﻳﻮﺿﺢ ﺍﻟﺮﺳﻢ ﺍﻟﺒﻴﺎﲏ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻨﺎﺗﺞ ﻋﻦ ﺧﻠﻴﺔ‬ ‫ﻭﻗﻮﺩ ﺣﻴﻮﻳﺔ ﺑﺎﺳﺘﻌﲈﻝ ﺇﻟﻜﱰﻭﻥ ﻭﺳﻴﻂ )ﺍﳋﻂ‬‫ﻭﺗﺼﺒﺢ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﳊﺪﻳﺪ ‪ II‬ﺟﺰ ﹰﺀﺍ ﻣﻦ ﺍﳌﺤﻠﻮﻝ ﺍﳌﺎﺋﻲ‪ ،‬ﰲ ﺣﲔ‬‫ﺗﺘﺤﺮﻙ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺧﻼﻝ ﺍﻟﻘﻄﻌﺔ ﺍﳊﺪﻳﺪﻳﺔ ﺇﱃ ﻣﻨﻄﻘﺔ‬ ‫ﺍﻷﺯﺭﻕ(‪ ،‬ﻭﺩﻭﻥ ﺍﺳﺘﻌﲈﻟﻪ )ﺍﳋﻂ ﺍﻷﺧﴬ(‪.‬‬‫ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ‪ ،‬ﻭﰲ ﺍﻟﻮﺍﻗﻊ ﺗﺼﺒﺢ ﺍﻟﻘﻄﻌﺔ ﺍﳊﺪﻳﺪﻳﺔ ﺍﻟﺪﺍﺋﺮﺓ ﺍﳋﺎﺭﺟﻴﺔ‬‫ﻭﺍﻷﻧﻮﺩ ﰲ ﺁ ﹴﻥ ﻭﺍﺣﺪ‪ .‬ﻭﻳﻘﻊ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﻋﺎﺩﺓ ﻋﲆ ﺣﺎﻓﺔ ﻗﻄﺮﺓ ﺍﳌﺎﺀ‪،‬‬ ‫‪‬‬‫ﺣﻴﺚ ﻳﺘﻢ ﺍﻻﺗﺼﺎﻝ ﺑﲔ ﺍﳌﺎﺀ ﻭﺍﳍﻮﺍﺀ ﻭﻗﻄﻌﺔ ﺍﳊﺪﻳﺪ‪ .‬ﻭﻫﻨﺎﻙ‬‫ﲣﺘﺰﻝ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺍﻷﻛﺴﺠﲔ ﻣﻦ ﺍﳍﻮﺍﺀ‪ ،‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻵﺗﻴﺔ‪:‬‬ ‫‪h‬‬ ‫)‪O2(g) +4H+(aq) +4e- → 2H2O(l‬‬ ‫‪‬‬‫ﻭﻳﺘﻢ ﺗﺰﻭﻳﺪ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ‪ H+‬ﻋﲆ ﺍﻷﺭﺟـﺢ ﻣﻦ ﺗﻜ ﹼﻮﻥ ﲪﺾ‬ ‫‪  .1‬ﺍﻟﺰﻣﻦ ﺍﻟﺘﻘﺮﻳﺒﻲ ﻹﺩﺧـﺎﻝ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻥ‬ ‫ﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻧﻴﻚ ﺍﻟﻨﺎﺗﺞ ﻋﻦ ﺫﻭﺑﺎﻥ ‪ CO2‬ﻣﻦ ﺍﳍﻮﺍﺀ ﰲ ﺍﳌﺎﺀ‪.‬‬ ‫ﺍﻟﻮﺳﻴﻂ‪.‬‬ ‫‪    2-14‬‬ ‫‪   .2‬ﻫﻞ ﺃﺣﺪﺙ ﺇﺩﺧﺎﻝ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻥ ﺍﻟﻮﺳﻴﻂ‬ ‫‪Fe2O3‬‬ ‫ﺍﺧﺘﻼ ﹰﻓﺎ ﰲ ﺇﻧﺘﺎﺝ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ؟ ﻓ ﹼﴪ ﺇﺟﺎﺑﺘﻚ‪.‬‬ ‫‪   .3‬ﻣﺎ ﺃﻋﲆ ﺷﺪﺓ ﺗﻴﺎﺭ ﺗﻢ ﺍﳊﺼﻮﻝ ﻋﻠﻴﻬﺎ ﻣﻦ‬ ‫ﺍﳋﻠﻴﺔ؟‬ ‫‪54‬‬

‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪   2-15 ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬‬‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫ﺛﻢ ﺗﺘﺄﻛﺴﺪ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﳊﺪﻳﺪ ‪ Fe2+‬ﰲ ﺍﳌﺤﻠﻮﻝ ﺇﱃ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ‪ Fe3+‬ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻣﻊ‬ ‫ﺍﻷﻛﺴﺠﲔ ﺍﻟﺬﺍﺋﺐ ﰲ ﺍﳌﺎﺀ‪ .‬ﻭﺗﺘﺤﺪ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ‪ Fe3+‬ﺑﺎﻷﻛﺴﺠﲔ ﻟﺘﻜﻮﻳﻦ ﺻﺪﺃ ﻏﲑ ﺫﺍﺋﺐ ﻣﻦ‬ ‫‪Fe2O3‬‬ ‫)‪4Fe2+(aq) + 2O2(g) +2H2O(l) +4e- → 2Fe2O3(s) +H+(aq‬‬ ‫ﻭﻋﻨﺪ ﲨﻊ ﺍﳌﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻟﺜﻼﺙ ﺗﻨﺘﺞ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ ﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻟﺘﺂﻛﻞ ﺍﳊﺪﻳﺪ‪:‬‬ ‫)‪4Fe(s) +3O2(g) → 2Fe2O3(s‬‬ ‫ﻭﺍﻟﺼﺪﺃ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺑﻄﻴﺌﺔ؛ ﻷﻥ ﻗﻄﺮﺍﺕ ﺍﳌﺎﺀ ﲢﺘﻮﻱ ﻋﲆ ﻛﻤﻴﺔ ﻗﻠﻴﻠﺔ ﻣﻦ ﺍﻷﻳﻮﻧﺎﺕ‪ ،‬ﻟﺬﺍ ﻓﻬﻲ‬ ‫ﳏﺎﻟﻴﻞ ﻣﻮﺻﻠﺔ ﻏﲑ ﺟﻴﺪﺓ‪ .‬ﺃﻣﺎ ﺇﺫﺍ ﻛﺎﻥ ﺍﳌﺎﺀ ﳛﺘﻮﻱ ﻋﲆ ﻛﻤﻴﺔ ﻛﺒﲑﺓ ﻣﻦ ﺍﻷﻳﻮﻧﺎﺕ ‪ -‬ﻛﲈ ﰲ‬ ‫ﻣﺎﺀ ﺍﻟﺒﺤﺮ ﺃﻭ ﺍﳌﻨﺎﻃﻖ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺮﺵ ﻓﻴﻬﺎ ﺍﻟﻄﺮﻕ ﺑﺎﳌﻠﺢ ﺷﺘﺎ ﹰﺀ ‪ -‬ﻓﺈﻥ ﺍﻟﺘﺂﻛﻞ ﳛﺪﺙ ﺑﴪﻋﺔ ﺃﻛﱪ؛‬ ‫ﻷﻥ ﺍﳌﺎﺀ ﻳﺼﺒﺢ ﳏﻠﻮ ﹰﻻ ﻣﻮﺻ ﹰﻼ ﺟﻴ ﹰﺪﺍ ‪.‬‬ ‫‪  ‬ﳌﺎ ﻛﺎﻥ ﺗﺂﻛﻞ ﺍﻟﺴﻴﺎﺭﺍﺕ ﻭﺍﳉﺴﻮﺭ ﻭﺍﻟﺴﻔﻦ ﻭﻫﻴﺎﻛﻞ ﺍﳌﺒﺎﲏ ﺍﻟﻔﻮﻻﺫﻳﺔ ﻭﺍﻟﻌﺪﻳﺪ‬ ‫ﻣﻦ ﺍﻷﺷﻴﺎﺀ ﺍﻟﻔﻠﺰﻳﺔ ﻳﻜﻠﻒ ﺃﻛﺜﺮ ﻣﻦ ‪ 100‬ﺑﻠﻴﻮﻥ ﺩﻭﻻﺭ ﻣﻦ ﺍﳋﺴﺎﺋﺮ ﺳﻨﻮ ﹼﹰﻳﺎ ﰲ ﺍﻟﻮﻻﻳﺎﺕ‬ ‫ﺍﳌﺘﺤﺪﺓ‪ ،‬ﻟﺬﺍ ﻓﻘﺪ ﺍﺑﺘﻜﺮﺕ ﻃﺮﺍﺋﻖ ﻋﺪﻳﺪﺓ ﻟﺘﻘﻠﻴﻞ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﺘﺂﻛﻞ‪ .‬ﻭﻣﻦ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻄﺮﺍﺋﻖ ﻋﻤﻞ ﻏﻄﺎﺀ‬ ‫ﻣﻦ ﺍﻟﻄﻼﺀ ﻟﻌﺰﻝ ﺍﳌﺎﺀ ﻭﺍﳍﻮﺍﺀ‪ .‬ﻭﻟﻜﻦ ﳌﺎ ﻛﺎﻥ ﺍﻟﻄﻼﺀ ﻳﺘﻠﻒ ﻣﻊ ﺍﻟﺰﻣﻦ‪ ،‬ﻛﺎﳉﴪ ﺍﻟﺬﻱ ﰲ‬ ‫ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 2-16‬ﻣﺜ ﹰﻼ‪ ،‬ﻓﺈﻧﻪ ﳚﺐ ﺇﻋﺎﺩﺓ ﻃﻼﺋﻪ ﻣﺮﺍﺕ ﻋﺪﻳﺪﺓ‪.‬‬ ‫‪ 2-16‬‬ ‫‪    ‬‬ ‫‪   ‬‬ ‫‪  ‬‬ ‫‪  ‬‬ ‫‪   ‬‬ ‫‪ ‬‬‫‪55‬‬

‫ﻣﻼﺣﻈﺔ اﻟﺘﺂﻛﻞ‬   ‫ﺧﻄﻮات اﻟﻌﻤﻞ‬A B CDEAFB GACH BDICEJDFKEG.4L FHA M GBIN HCJO DIKP JELKMFNLGMOHNPIO J.1 PK L M    .2   ‫اﻟﺘﺤﻠﻴﻞ‬           .1        .3        .2               .3   ‫ ﻭﻋﲆ‬.‫ ﻟﺬﺍ ﻓﺈﻥ ﻣﻨﻊ ﺍﻟﺘﺂﻛﻞ ﳾﺀ ﺣﻴﻮﻱ‬،‫ﳌﺎ ﻛﺎﻧﺖ ﻫﻴﺎﻛﻞ ﺍﻟﺴﻔﻦ ﺗﺘﺼﻞ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﺩﺍﺋﻤﺔ ﺑﺎﳌﺎﺀ ﺍﳌﺎﻟﺢ‬‫ﺍﻟﺮﻏﻢ ﻣﻦ ﺇﻣﻜﺎﻧﻴﺔ ﻃﻼﺀ ﺍﳍﻴﻜﻞ ﺇﻻ ﺃﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﻃﺮﻳﻘﺔ ﺃﺧﺮ￯ ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﰲ ﺗﻘﻠﻴﻞ ﺍﻟﺘﺂﻛﻞ؛ ﺣﻴﺚ‬‫ ﻓﺘﺘﺄﻛﺴﺪ‬،‫ﺗﻮﺻﻞ ﻛﺘﻞ ﻣﻦ ﺍﻟﻔﻠﺰ ﻣﺜﻞ ﺍﳌﺎﻏﻨﻴﺴﻴﻮﻡ ﺃﻭ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ﺃﻭ ﺍﻟﺘﻴﺘﺎﻧﻴﻮﻡ ﺑﺎﳍﻴﻜﻞ ﺍﻟﻔﻮﻻﺫﻱ‬‫ ﰲ ﺣﲔ ﻳﺒﻘﻰ ﺣﺪﻳﺪ ﺍﳍﻴﻜﻞ ﺩﻭﻥ‬،‫ ﻭﺗﺼﺒﺢ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﰲ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﺂﻛﻞ‬،‫ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻜﺘﻞ ﺃﺳﻬﻞ ﻣﻦ ﺍﳊﺪﻳﺪ‬‫ ﻭﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﺘﻘﻨﻴﺔ ﻧﻔﺴﻬﺎ ﰲ ﲪﺎﻳﺔ ﺃﻧﺎﺑﻴﺐ ﺍﳊﺪﻳﺪ ﺍﳌﺪﻓﻮﻧﺔ ﰲ ﺍﻷﺭﺽ؛ ﺣﻴﺚ‬.‫ﺗﺂﻛﻞ ﺃﻭ ﺃﻛﺴﺪﺓ‬‫ ﻛﲈ ﰲ‬،‫ ﻓﻴﺘﺂﻛﻞ ﺍﳌﺎﻏﻨﺴﻴﻮﻡ ﺑﺪ ﹰﻻ ﻣﻦ ﺍﻷﻧﺎﺑﻴﺐ‬،‫ﻳﻠﻒ ﺍﳌﺎﻏﻨﻴﺴﻴﻮﻡ ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ ﺃﺳﻼﻙ ﺑﺎﻷﻧﺎﺑﻴﺐ‬ .2-17 ‫ﺍﻟﺸﻜﻞ‬     2-17       e-Mg(s) → Mg2+(aq) + 2e-  O2(g) + 4H+(aq) + 4e- → 2H2O(l)  56

‫‪  H2O O2‬‬ ‫‪ H2O O2‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Zn Zn2+‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪2e-‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬‫‪           ‬‬ ‫‪        ‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪C21-15C-828378-08‬‬ ‫‪Natural film‬‬ ‫‪of zinc oxide‬‬‫‪ 2-18 ‬‬ ‫ﻭﺍﻟﻄﺮﻳﻘﺔ ﺍﻷﺧﺮ￯ ﳌﻨﻊ ﺍﻟﺘﺂﻛﻞ ﻫﻲ ﺗﻐﻠﻴﻒ ﺍﳊﺪﻳﺪ ﺑﻔﻠﺰ ﺃﻛﺜﺮ ﻣﻘﺎﻭﻣﺔ ﻟﻠﺘﺄﻛﺴﺪ ﻣﻨﻪ‪ .‬ﻓﻔﻲ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺍﳉﻠﻔﻨﺔ‬‫‪ ‬‬ ‫ﻳﺘﻢ ﺗﻐﻠﻴﻒ ﺍﳊﺪﻳﺪ ﺑﻄﺒﻘﺔ ﻣﻦ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‪ ،‬ﺇﻣﺎ ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﻏﻤﺲ ﺍﻟﻘﻄﻌﺔ ﺍﳊﺪﻳﺪﻳﺔ ﺑﻤﺼﻬﻮﺭ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‪،‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺃﻭ ﺑﻄﻼﺀ ﺍﳉﺴﻢ ﺑﺎﳋﺎﺭﺻﲔ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋ ﹼﹰﻴﺎ‪ .‬ﻭﻋﲆ ﺍﻟﺮﻏﻢ ﻣﻦ ﺃﻥ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻳﺘﺄﻛﺴﺪ ﺑﺴﻬﻮﻟﺔ ﺃﻛﺜﺮ ﻣﻦ ﺍﳊﺪﻳﺪ‬ ‫ﺇﻻ ﺃﻧﻪ ﻭﺍﺣﺪ ﻣﻦ ﳎﻤﻮﻋﺔ ﺍﻟﻌﻨﺎﴏ ﺍﻟﺘﻲ ﲢﻤﻲ ﻧﻔﺴﻬﺎ ﻭﺗﺘﻀﻤﻦ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ﻭﺍﻟﻜﺮﻭﻡ‪ .‬ﻓﻌﻨﺪ ﺗﻌﺮﺿﻬﺎ‬ ‫ﻟﻠﻬﻮﺍﺀ ﻳﺘﺄﻛﺴﺪ ﺳﻄﺤﻬﺎ ﻣﻜ ﹼﻮ ﹰﻧﺎ ﻃﺒﻘﺔ ﺭﻗﻴﻘﺔ ﻣﻦ ﺃﻛﺴﻴﺪ ﺍﻟﻔﻠﺰ ﲢﻤﻲ ﺍﻟﻔﻠﺰ ﻣﻦ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ ﻣﺮﺓ ﺃﺧﺮ￯‪.‬‬ ‫ﻭﲢﻤﻲ ﺍﳉﻠﻔﻨﺔ ﺍﳊﺪﻳﺪ ﺑﻄﺮﻳﻘﺘﲔ ﻣﺎ ﺩﺍﻣﺖ ﻃﺒﻘﺔ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﺳﻠﻴﻤﺔ؛ ﺇﺫ ﻻ ﲤ ﹼﻜﻦ ﺍﳌﺎﺀ ﻭﺍﳍﻮﺍﺀ ﻣﻦ ﺍﻟﻮﺻﻮﻝ‬ ‫ﺇﱃ ﺳﻄﺢ ﺍﳊﺪﻳﺪ‪ .‬ﻭﻟﻜﻦ ﻋﻨﺪ ﺗﺸﻘﻖ ﻃﺒﻘﺔ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻓﺈﻧﻪ ﻳﻘﻮﻡ ﺑﺤﲈﻳﺔ ﺍﳊﺪﻳﺪ ﻣﻦ ﺍﻟﺘﺂﻛﻞ ﺍﻟﴪﻳﻊ ﺑﺄﻥ‬ ‫ﻳﺼﺒﺢ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﺍﻧﻮﺩ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﺍﳌﺘﻜﻮﻧﺔ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﻼﻣﺲ ﺍﳍﻮﺍﺀ ﻭﺍﳌﺎﺀ ﺍﳊﺪﻳﺪ ﻭﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﰲ‬ ‫ﺍﻟﻮﻗﺖ ﻧﻔﺴﻪ‪ .‬ﻭﻳﻮﺿﺢ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 2-18‬ﻛﻴﻒ ﺗﻌﻤﻞ ﻃﺮﻳﻘﺘﺎ ﺍﳊﲈﻳﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﺘﺂﻛﻞ‪.‬‬‫‪ .15‬اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﺣ ﹼﺪﺩ ﻣﺎ ﺍﻟﺬﻱ ﻳﺘﺄﻛﺴﺪ؟ ﻭﻣﺎ ﺍﻟﺬﻱ ﳜﺘﺰﻝ ﰲ ﺑﻄﺎﺭﻳﺔ ﺍﳋﻠﻴﺔ‬ ‫اﻟﺘﻘﻮﻳﻢ ‪2-2‬‬‫ﺍﳉﺎﻓﺔ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻭﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ؟ ﻭﻣﺎ ﺍﳋﻮﺍﺹ ﺍﻟﺘﻲ ﲡﻌﻞ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﺎﻓﺔ ﺍﻟﻘﻠﻮﻳﺔ‬ ‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬ ‫ﺃﻛﺜﺮ ﺗﻄﻮ ﹰﺭﺍ ﻣﻦ ﺃﻧﻮﺍﻉ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﳉﺎﻓﺔ ﺍﻷﻗﺪﻡ؟‬ ‫ﺗﺴـﺘﺨﺪﻡ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻷﻭﻟﻴﺔ ﻣﺮﺓ ﻭﺍﺣﺪﺓ‬ ‫‪.16‬ﻓﴪ ﻣﺎﺫﺍ ﳛﺪﺙ ﻋﻨﺪ ﺇﻋﺎﺩﺓ ﺷﺤﻦ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ؟‬ ‫ﻓﻘـﻂ‪ ،‬ﻭﻟﻜﻦ ﻳﻤﻜـﻦ ﺷـﺤﻦ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ‬‫‪.17‬ﺻﻒ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺘﻲ ﲢﺪﺙ ﰲ ﺧﻠﻴﺔ ﻭﻗﻮﺩ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ‪ ،‬ﻭﺍﻛﺘﺐ‬ ‫ﺍﻟﺜﺎﻧﻮﻳﺔ‪.‬‬ ‫ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ‪.‬‬ ‫ﹸﺗـﺰ ﱠﻭﺩ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳـﺔ ﻋﻨـﺪ ﺷـﺤﻨﻬﺎ ﺑﻄﺎﻗـﺔ‬ ‫ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴـﺔ ﺗﻌﻜـﺲ ﺍﲡﺎﻩ ﺗﻔﺎﻋـﻞ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ‬‫‪.18‬ﺻﻒ ﻋﻤﻞ ﺃﻧﻮﺩ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﺴﺘﺨﺪﻡ ﻛﻘﻄﺐ ﻣﻀﺤﻲ‪ .‬ﻭﻛﻴﻒ ﻳﺘﺸﺎﺑﻪ ﻋﻤﻠﻪ ﻣﻊ‬ ‫ﺍﳉﻠﻔﻨﺔ؟‬ ‫ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻲ‪.‬‬ ‫ﺧﻼﻳﺎ ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺗﻜﻮﻥ ﻓﻴﻬﺎ ﺍﳌﺎﺩﺓ‬ ‫‪.19‬ﻓ ﹼﴪ ﳌﺎﺫﺍ ﻳﻌﺪ ﺍﻟﻠﻴﺜﻴﻮﻡ ﺍﺧﺘﻴﺎ ﹰﺭﺍ ﺟﻴ ﹰﺪﺍ ﻟﻴﻜﻮﻥ ﺃﻧﻮ ﹰﺩﺍ ﻟﻠﺒﻄﺎﺭﻳﺔ؟‬‫‪.20‬ﺍﺣﺴﺐ ﺑﺎﺳﺘﻌﲈﻝ ﺑﻴﺎﻧﺎﺕ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪ 2-1‬ﺟﻬﺪ ﺧﻠﻴﺔ ﻭﻗﻮﺩ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ‪-‬‬ ‫ﺍﳌﺘﺄﻛﺴﺪﺓ ﻭﻗﻮ ﹰﺩﺍ ﻣﻦ ﻣﺼﺪﺭ ﺧﺎﺭﺟﻲ‪.‬‬ ‫ﻃﺮﺍﺋـﻖ ﺍﳊﲈﻳﺔ ﻣـﻦ ﺍﻟﺘﺂﻛﻞ ﻫـﻲ‪ :‬ﺍﻟﻄﻼﺀ‬ ‫ﺍﻷﻛﺴﺠﲔ ﺍﳌﻮﺿﺤﺔ ﰲ ﺍﻟﺼﻔﺤﺔ ﺍﻟﺴﺎﺑﻘﺔ‪.‬‬ ‫ﻭﺍﻟﺘﻐﻠﻴـﻒ ﺑﻔﻠـﺰ ﺁﺧﺮ‪ ،‬ﺃﻭ ﺍﺳـﺘﻌﻤﻞ ﺍﻧﻮﺩ‬‫‪.21‬ﺻ ﹼﻤﻢ ﲡﺮﺑﺔ ﺍﺳﺘﺨﺪﻡ ﻣﻌﺮﻓﺘﻚ ﺑﺎﻷﲪﺎﺽ ﰲ ﺍﺑﺘﻜﺎﺭ ﻃﺮﻳﻘﺔ ﻟﺘﺤﺪﻳﺪ ﻣﺎ ﺇﺫﺍ ﻛﺎﻥ‬ ‫ﻣﻀﺤﻲ‪.‬‬ ‫ﺍﳌﺮﻛﻢ ﺍﻟﺮﺻﺎﴆ ﻣﺸﺤﻮ ﹰﻧﺎ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﻛﺎﻣﻠﺔ ﺃﻡ ﺃﻧﻪ ﺑﺪﺃ ﻳﻨﻔﺬ‪.‬‬‫‪57‬‬

‫‪2-3‬‬ ‫اﻟﺘﺤﻠﻴﻞ اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ‪Electrolysis‬‬ ‫ا ﻫﺪاف‬ ‫ﺗﺼﻒ ﻛﻴﻒ ﻳﻤﻜﻦ ﻋﻜﺲ ﺗﻔﺎﻋﻞ‬‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ‪  ‬‬ ‫ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻲ ﰲ‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‪.‬‬‫‪ ‬ﻻ ﻳﺘﻄﻠﺐ ﺍﳍﺒﻮﻁ ﺑﺎﻟﺪﺭﺍﺟﺔ ﺍﳍﻮﺍﺋﻴﺔ ﺇﱃ ﺃﺳﻔﻞ ﺍﻟﺘﻞ ﺑﺬﻝ ﺃﻱ ﺟﻬﺪ؛ ﻷﳖﺎ‬ ‫ﺗﻘﺎﺭﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﳌﺮﺗﺒﻄﺔ ﻣﻊ‬‫ﲥﺒـﻂ ﺑﻔﻌﻞ ﺍﳉﺎﺫﺑﻴﺔ‪ .‬ﻭﻟﻜـﻦ ﺍﻷﻣﺮ ﳜﺘﻠﻒ ﻋﻨﺪ ﺍﻟﺼﻌﻮﺩ ﺇﱃ ﺃﻋﲆ ﺍﻟﺘـﻞ؛ ﺇﺫ ﻋﻠﻴﻚ ﺑﺬﻝ ﻃﺎﻗﺔ‬ ‫ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﳌﺼﻬﻮﺭ‬ ‫ﻛﻠﻮﺭﻳﺪ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﺑﺎﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ‬ ‫ﻛﺒﲑﺓ ﻟﻘﻴﺎﺩﺓ ﺍﻟﺪﺭﺍﺟﺔ‪.‬‬ ‫ﺍﳌﺮﺗﺒﻄﺔ ﻣﻊ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‬ ‫ﻋﻜﺲ ﺗﻔﺎﻋﻼت ا ﻛﺴﺪة واﻻﺧﺘﺰال‬ ‫ﳌﺎﺀ ﺍﻟﺒﺤﺮ‪.‬‬ ‫‪Reversing Redox Reactions‬‬‫ﺗﻨﺎﻗﺶ ﺃﳘﻴﺔ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻮ ﹼﻟﺪ ﺑﻄﺎﺭﻳ ﹲﺔ ﺗﻴﺎ ﹰﺭﺍ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋ ﹰﹼﻴﺎ ﺗﺘﺪﻓﻖ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﻨﺎﲡﺔ ﻋﻨﺪ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﻣﻦ ﺧﻼﻝ ﺍﻟﺪﺍﺋﺮﺓ‬‫ﰲ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺻﻬﺮ ﺍﻟﻔﻠﺰﺍﺕ ﻭﺗﻨﻘﻴﺘﻬﺎ‪ .‬ﺍﳋﺎﺭﺟﻴﺔ ﺇﱃ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ؛ ﺣﻴﺚ ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﰲ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‪ .‬ﻭﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻟﺜﺎﻧﻮﻳﺔ ﻧﻮﻉ ﻣﻦ‬‫ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﻳﻤﻜﻦ ﺇﻋﺎﺩﺓ ﺷﺤﻨﻬﺎ ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﲤﺮﻳﺮ ﺗﻴﺎﺭ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻣﻦ ﺧﻼﳍﺎ ﰲ ﺍﻻﲡﺎﻩ ﺍﳌﻌﺎﻛﺲ‪.‬‬ ‫ﻣﺮاﺟﻌﺔ اﻟﻤﻔﺮدات‬‫‪ ‬ﻭﳌﺴﺎﻋﺪﺗﻚ ﻋﲆ ﻓﻬﻢ ﺍﻟﻌﻤﻠﻴﺔ ﺍﺩﺭﺱ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ .2-19‬ﲢﺘﻮﻱ‬‫ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞﺍﻟﺬﻱﻳﺘﻀﻤﻦﻓﻘﺪﻭﺍﻛﺘﺴﺎﺏ ﺍﻟﻜﺆﻭﺱ ﺍﻟﺘﻲ ﰲ ﺍﳉﻬﺔ ﺍﻟﻴﴪ￯ ﻋﲆ ﻗﻄﻌﺔ ﺧﺎﺭﺻﲔ ﰲ ﳏﻠﻮﻝ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‪ ،‬ﰲ ﺣﲔ‬‫ﲢﺘﻮﻱ ﺍﻟﻜﺆﻭﺱ ﺍﻟﺘﻲ ﰲ ﺍﳉﻬﺔ ﺍﻟﻴﻤﻨﻰ ﻋﲆ ﻗﻄﻌﺔ ﻧﺤﺎﺱ ﰲ ﳏﻠﻮﻝ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‪ .‬ﻭﺗﺰﻭﺩ‬ ‫ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ‪.‬‬‫ﺇﺣﺪ￯ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺍﳌﺼﺒﺎﺡ ﺑﺎﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺀ ﻹﺿﺎﺀﺗﻪ ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ‬ ‫اﻟﻤﻔﺮدات اﻟﺠﺪﻳﺪة‬ ‫ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‬‫ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻲ‪ .‬ﻭﺗﺘﺪﻓﻖ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺗﻠﻘﺎﺋ ﹼﹰﻴﺎ ﻣﻦ ﺟﻬﺔ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﺇﱃ ﺟﻬﺔ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‬‫ﻣﻮ ﹼﻟﺪﺓ ﺗﻴﺎ ﹰﺭﺍ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋ ﹰﹼﻴﺎ‪ .‬ﻭﻳﺴﺘﻤﺮ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺣﺘﻰ ﺗﺴﺘﻬﻠﻚ ﻗﻄﻌﺔ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻭﻋﻨﺪﺋ ﹴﺬ ﻳﺘﻮﻗﻒ‬ ‫ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‬‫ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‪ .‬ﺇﻻ ﺃﻧﻪ ﻳﻤﻜﻦ ﲡﺪﻳﺪ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺇﺫﺍ ﺗﻢ ﺗﺰﻭﻳﺪﻫﺎ ﺑﺘﻴﺎﺭ ﰲ ﺍﻻﲡﺎﻩ ﺍﳌﻌﺎﻛﺲ ﺑﺎﺳﺘﻌﲈﻝ ﻣﺼﺪﺭ‬‫ﻃﺎﻗﺔ ﺧﺎﺭﺟﻲ‪ ،‬ﻭﻫﻮ ﻣﻄﻠﻮﺏ ﻷﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﰲ ﺍﻻﲡﺎﻩ ﺍﻟﻌﻜﴘ ﻏﲑ ﺗﻠﻘﺎﺋﻲ‪ .‬ﻭﺇﺫﺍ ﺗﻢ ﺗﺰﻭﻳﺪ‬‫ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﻣﻦ ﻣﺼﺪﺭ ﺧﺎﺭﺟﻲ ﻟﻔﱰﺓ ﺯﻣﻨﻴﺔ ﻛﺎﻓﻴﺔ ﻓﺴﻮﻑ ﺗﻌﻮﺩ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﺇﱃ ﻗﻮﲥﺎ ﺍﻷﺻﻠﻴﺔ ﺗﻘﺮﻳ ﹰﺒﺎ‪.‬‬‫ﻭﻳﺴﻤﻰ ﺍﺳﺘﻌﲈﻝ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﻹﺣﺪﺍﺙ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‪ .‬ﻭﺗﺴﻤﻰ‬‫ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﳛﺪﺙ ﻓﻴﻬﺎ ﲢﻠﻴﻞ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‪ .‬ﻓﻌﻨﺪ‬ ‫ﺇﻋﺎﺩﺓ ﺷﺤﻦ ﺑﻄﺎﺭﻳﺔ ﺛﺎﻧﻮﻳﺔ ﻣﺜ ﹰﻼ ﻓﺈﳖﺎ ﺗﻌﻤﻞ ﻋﻤﻞ ﺧﻠﻴﺔ ﲢﻠﻴﻞ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‪.‬‬ ‫‪e- ‬‬ ‫‪e-‬‬ ‫‪e-‬‬ ‫‪e-  ‬‬‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪  2-19‬‬ ‫ﻋﻨﺪﻣـﺎ ﻳﺘـﻢ ﺗﺰﻭﻳـﺪ ﺍﳋﻠﻴـﺔ ﺑﻄﺎﻗـﺔ‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺧﺎﺭﺟﻴﺔ ﻳﻨﻌﻜﺲ ﺗﺪﻓﻖ ﺍﻻﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ‬‫ﺗﻌﻤـﻞ ﺃﻛﺴـﺪﺓ ﺍﳋﺎﺭﺻـﲔ ﰲ ﻫـﺬﻩ ﺍﳋﻠﻴﺔ‬ ‫ﻭﳛﺪﺙ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻏﲑ ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻲ ﻭﺍﻟﺬﻱ‬ ‫‪‬‬‫ﻋﲆ ﺗﺰﻭﻳﺪ ﺍﳌﺼﺒﺎﺡ ﺑﺎﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﻹﺿﺎﺀﺗﻪ‬‫ﻭﺇﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‪ .‬ﻳﺴﺘﻤﺮ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‬ ‫ﻳﺴﺘﻌﻴﺪ ﺍﻟﻮﺿﻊ ﺍﻷﺻﲇ ﻟﻠﺨﻠﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪  ‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻲ ﺣﺘﻰ ﻳﺴﺘﻬﻠﻚ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ‪.‬‬ ‫‪58‬‬

‫‪Cl2 ‬‬ ‫‪Cl2‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺗﻄﺒﻴﻘﺎت اﻟﺘﺤﻠﻴﻞ اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‬‫‪ NaCl ‬‬ ‫‪NaCl‬‬ ‫‪Applications of Electrolysis‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺗﻘﻮﻡ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﺑﺘﺤﻮﻳﻞ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺇﱃ ﻃﺎﻗﺔ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﻧﺘﻴﺠﺔ‬‫‪Na ‬‬ ‫ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻲ‪ .‬ﻭﺗﻌﻤﻞ ﺧﻼﻳﺎ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‬ ‫ﻋﲆ ﻋﻜﺲ ﺫﻟﻚ؛ ﺣﻴﺚ ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﻹﺣﺪﺍﺙ ﺗﻔﺎﻋﻞ‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺃﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﻏﲑ ﺗﻠﻘﺎﺋﻲ‪ ،‬ﻭﻣﻦ ﺍﻷﻣﺜﻠﺔ ﺍﻟﺸﺎﺋﻌﺔ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‬ ‫‪‬‬ ‫ﻟﻠﲈﺀ؛ ﺣﻴﺚ ﻳﻌﺪ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻋﻜﺲ ﺍﺣﱰﺍﻕ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﰲ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫)‪2H2O(l) →2H2(g) + O2(g‬‬ ‫‪‬ﺩﺍﻭﻥ ‪Down's cell‬‬ ‫ﻭﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻟﻠﲈﺀ ﻫﻮ ﺃﺣﺪ ﻃﺮﺍﺋﻖ ﺇﻧﺘﺎﺝ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﻻﺳﺘﻌﲈﻻﺕ‬ ‫ﲡﺎﺭﻳﺔ‪.‬‬‫‪ 2-20‬‬‫‪  C 2 1-18 C -828378-08 ‬‬ ‫‪ NaCl‬ﳌﹼﺎ ﻛﺎﻥ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻳﺴﺘﻄﻴﻊ‬‫‪  ‬‬ ‫ﲢﻠﻴﻞ ﺍﳌﺎﺀ ﺇﱃ ﻋﻨﺎﴏﻩ‪ ،‬ﻟﺬﺍ ﻓﺈﻧﻪ ﻳﻤﻜﻨﻪ ﺃﻳ ﹰﻀﺎ ﺃﻥ ﳛﻠﻞ ﻣﺼﻬﻮﺭ ﻛﻠﻮﺭﻳﺪ‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﺇﱃ ﻓﻠﺰ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﻭﻏﺎﺯ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭ‪ .‬ﲢﺪﺙ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻌﻤﻠﻴﺔ ﰲ ﺣﺠﺮﺓ‬ ‫ﺧﺎﺻﺔ ﺗﻌﺮﻑ ﺑﺨﻠﻴﺔ ﺩﺍﻭﻥ ‪ ، Down's cell‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪2-20‬؛ ﺣﻴﺚ‬ ‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬ ‫ﻳﺘﻜﻮﻥ ﺍﳌﻮﺻﻞ ﰲ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻣﻦ ﻣﺼﻬﻮﺭ ﻛﻠﻮﺭﻳﺪ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﻧﻔﺴﻪ ‪ .‬ﺗﺬﻛﺮ‬ ‫ﺃﻥ ﺍﳌﺮﻛﺒﺎﺕ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﻳﻤﻜﻨﻬﺎ ﺗﻮﺻﻴﻞ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻓﻘﻂ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮﻥ‬ ‫ﺿﻤﻦ ﻣﻄﻮﻳﺘﻚ ﻣﻌﻠﻮﻣﺎﺕ‬ ‫ﻣﻦ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﻘﺴﻢ‪.‬‬ ‫ﺃﻳﻮﻧﺎﲥﺎ ﺣﺮﺓ ﺍﳊﺮﻛﺔ‪ ،‬ﻭﺫﻟﻚ ﻋﻨﺪ ﺫﻭﺑﺎﳖﺎ ﰲ ﺍﳌﺎﺀ ﺃﻭ ﺍﻧﺼﻬﺎﺭﻫﺎ‪.‬‬ ‫ﻳﺘﺄﻛﺴﺪ ﺃﻳﻮﻥ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭﻳﺪ ﻋﻨﺪ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﺇﱃ ﻏﺎﺯ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭ ‪:Cl2‬‬ ‫‪2Cl-(l) → Cl2(g) + 2e-‬‬ ‫ﺃﻣﺎ ﻋﻨﺪ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ‪ ،‬ﻓﺘﺨﺘﺰﻝ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﺇﱃ ﻓﻠﺰ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ‪:‬‬ ‫)‪Na+(l) + e- → Na(l‬‬ ‫ﻭﻳﻜﻮﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﲇ ﻟﻠﺨﻠﻴﺔ ﻛﲈ ﻳﲇ‬ ‫)‪Na+(l)+ 2Cl-(l)→Na(l) +Cl2(g‬‬ ‫ﻭﻳﻤﻜﻦ ﺗﻘﺪﻳﺮ ﺃﳘﻴﺔ ﺧﻠﻴﺔ ﺩﺍﻭﻥ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﳑﺘﺎﺯﺓ ﺍﻋﺘﲈ ﹰﺩﺍ ﻋﲆ ﺃﳘﻴﺔ ﺍﻟﺪﻭﺭ‬ ‫ﺍﻟﺬﻱ ﻳﺆﺩﻳﻪ ﻛﻞ ﻣﻦ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﻭﺍﻟﻜﻠﻮﺭ ﰲ ﺣﻴﺎﺓ ﻛﻞ ﻓﺮﺩ‪ .‬ﻳﺴﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭ‬ ‫ﰲ ﲨﻴﻊ ﺃﻧﺤﺎﺀ ﺍﻟﻌﺎﱂ ﰲ ﺗﻨﻘﻴﺔ ﺍﳌﻴﺎﻩ ﻷﻏﺮﺍﺽ ﺍﻟﴩﺏ ﻭﺍﻟﺴﺒﺎﺣﺔ‪ .‬ﻭﲢﺘﻮﻱ‬ ‫ﺍﻟﻜﺜﲑ ﻣﻦ ﻣﻨﺘﺠﺎﺕ ﺍﻟﺘﻨﻈﻴﻒ ﺍﻟﺘﻲ ﻧﺴﺘﻌﻤﻠﻬﺎ ﻭﺧﺎﺻﺔ ﺍﳌﺒﻴﻀﺎﺕ ﺍﳌﻨﺰﻟﻴﺔ‬ ‫ﻋﲆ ﻣﺮﻛﺒﺎﺕ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭ‪ .‬ﻛﲈ ﹸﺗﺘﺨﺬ ﻣﺮﻛﺒﺎﺕ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭ ﻭﺳﻴﻠﺔ ﳌﻌﺎﳉﺔ ﺍﻟﻜﺜﲑ‬ ‫ﻣﻦ ﺍﳌﻨﺘﺠﺎﺕ‪ ،‬ﻭﻣﻨﻬﺎ ﺍﻟﻮﺭﻕ ﻭﺍﻟﺒﻼﺳﺘﻴﻚ ﻭﻣﺒﻴﺪﺍﺕ ﺍﳊﴩﺍﺕ ﻭﺍﻟﻘﲈﺵ‬ ‫ﻭﺍﻷﺻﺒﺎﻍ ﻭﺍﻟﻄﻼﺀ ﺍﻟﺘﻲ ﲢﺘﻮﻱ ﻋﲆ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭ ﺃﻭ ﺍﺳﺘﻌﻤﻞ ﰲ ﺇﻧﺘﺎﺟﻬﺎ‪.‬‬ ‫ﻳﺴﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﰲ ﺣﺎﻟﺘﻪ ﺍﻟﻨﻘﻴﺔ ﻣ ﱢﱪ ﹰﺩﺍ ﰲ ﺍﳌﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻨﻮﻭﻳﺔ ﻭﻣﺼﺎﺑﻴﺢ‬ ‫ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﺍﻟﻐﺎﺯﻳﺔ ﺍﳌﺴﺘﻌﻤﻠﺔ ﰲ ﺍﻹﺿﺎﺀﺓ ﺍﳋﺎﺭﺟﻴﺔ‪ .‬ﺃﻣﺎ ﰲ ﻣﺮﻛﺒﺎﺗﻪ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ‬ ‫ﻓﲈ ﻋﻠﻴﻚ ﺇﻻ ﺍﻟﻨﻈﺮ ﰲ ﻗﺎﺋﻤﺔ ﳏﺘﻮﻳﺎﺕ ﺍﳌﻨﺘﺠﺎﺕ ﺍﳌﺴﺘﻬﻠﻜﺔ ﻟﺘﺠﺪ ﻣﺪ￯ ﺗﻨﻮﻉ‬ ‫ﺃﻣﻼﺡ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﰲ ﺍﳌﻨﺘﺠﺎﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﻧﺴﺘﺨﺪﻣﻬﺎ ﻭﻧﺄﻛﻠﻬﺎ‪.‬‬ ‫‪‬ﳌﺎﺫﺍ ﳚﺐ ﺃﻥ ﻳﻜﻮﻥ ﻛﻠﻮﺭﻳﺪ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﻣﺼﻬﻮ ﹰﺭﺍ‬ ‫ﰲ ﺧﻠﻴﺔ ﺩﺍﻭﻥ؟‬‫‪59‬‬

‫‪‬‬ ‫‪‬‬‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪H2‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Cl 2‬‬ ‫‪Cl-‬‬ ‫‪Na+‬‬ ‫‪H2O‬‬‫‪‬‬ ‫‪H2O‬‬ ‫)‪OH- NaOH (aq‬‬‫ﺗﻘﻮﻡ ﺑﻌﺾ ﺍﻟﺼﻨﺎﻋﺎﺕ ﻋﲆ ﺍﺳـﺘﻌﲈﻝ ﻏﺎﺯ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﻭﺍﻟﻜﻠﻮﺭ ﻭﳏﻠﻮﻝ ﻫﻴﺪﺭﻭﻛﺴﻴﺪ‬ ‫ﻳﺴـﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﻜﻠـﻮﺭ ﰲ ﺻﻨﺎﻋـﺔ ﺑﻮﻟﻴﻤـﺮ ﻛﻠﻮﺭﻳـﺪ ﺍﻟﻔﻴﻨﻴـﻞ ﺍﻟﺬﻱ‬ ‫ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻨﺘﺞ ﻣﻦ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﳌﺎﺀ ﺍﻟﺒﺤﺮ‪.‬‬ ‫ﻳﺴﺘﻌﻤﻞ ﰲ ﺻﻨﺎﻋﺔ ﺍﻷﻧﺎﺑﻴﺐ‪.‬‬‫‪C21-1 9C-828378-08 2-21‬‬‫‪ ‬ﻳﺘﻢ ﲢﻠﻴﻞ ﻣﺎﺀ ﺍﻟﺒﺤﺮ ‪ -‬ﻭﻫﻮ ﳏﻠﻮﻝ ﻣﺎﺋﻲ ﻟﻜﻠﻮﺭﻳﺪ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ‬ ‫‪‬‬‫‪ -‬ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﺃﻳ ﹰﻀﺎ‪ ،‬ﻭﻳﻮﺿﺢ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 2-21‬ﺧﻠﻴﺔ ﲢﻠﻴﻞ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻧﻤﻮﺫﺟﻴﺔ‪،‬‬ ‫‪  ‬‬‫ﻭﻧﻮﺍﺗﺞ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ؛ ﺣﻴﺚ ﻳﻮﺟﺪ ﺍﺣﺘﲈﻝ ﳊﺪﻭﺙ ﺗﻔﺎﻋﻠﲔ ﻋﻨﺪ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ‪ ،‬ﳘﺎ‪ :‬ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ‬ ‫‪‬‬ ‫ﳜﺘﺰﻝ ‪:Reduce‬‬ ‫ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ‪ ،‬ﺃﻭ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﰲ ﺟﺰﻳﺌﺎﺕ ﺍﳌﺎﺀ‪.‬‬ ‫ﺍﻻﺳـﺘﻌﲈﻝ ﺍﻟﻌﻠﻤﻲ‪ :‬ﺗﻘﻠﻴﻞ ﻋﺪﺩ‬ ‫)‪Na+(aq) + e- → Na (s‬‬ ‫ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ ﺑﺈﺿﺎﻓﺔ ﺇﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ‪.‬‬ ‫)‪2H2O(l) +2e- → H2(g) + 2OH-(aq‬‬ ‫ﳜﺘـﺰﻝ ﺍﳋﺎﺭﺻـﲔ ﺃﻳﻮﻧـﺎﺕ‬‫ﺇﻻ ﺃﻥ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ‪ Na+‬ﻻ ﳛﺪﺙ؛ ﺑﺴﺒﺐ ﺃﻥ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﳌﺎﺀ ﺃﺳﻬﻞ ﺣﺪﻭ ﹰﺛﺎ‪ ،‬ﻭﻣﻦ‬ ‫ﺍﻟﻨﺤـﺎﺱ ‪ II‬ﺇﱃ ﺫﺭﺍﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‬‫ﺛ ﹼﻢ ﻳﺘﻢ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﺍﻟﺘﻔﻀﻴﲇ‪ .‬ﻭﻛﺬﻟﻚ ﻫﻨﺎﻙ ﺍﺣﺘﲈﻝ ﳊﺪﻭﺙ ﺗﻔﺎﻋﻠﲔ ﻋﻨﺪ ﺍﻷﻧﻮﺩ‪ ،‬ﳘﺎ‪ :‬ﺗﺄﻛﺴﺪ‬ ‫ﺑﻔﻘﺪﺍﻥ ﺇﻟﻜﱰﻭﻧﲔ‪.‬‬ ‫ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭﻳﺪ‪ ،‬ﺃﻭ ﺗﺄﻛﺴﺪ ﺍﻷﻛﺴﺠﲔ ﰲ ﺟﺰﻳﺌﺎﺕ ﺍﳌﺎﺀ‪.‬‬ ‫ﺍﻻﺳﺘﻌﲈﻝ ﺍﻟﺸﺎﺋﻊ‪ :‬ﺗﻘﻠﻴﻞ ﺍﳊﺠﻢ‬ ‫‪2Cl-(aq) → Cl2(g)+ 2e-‬‬ ‫ﺃﻭ ﺍﻟﻜﻤﻴﺔ ﺃﻭ ﺍﻟﺒﻌﺪ ﺃﻭ ﺍﻟﻌﺪﺩ‪.‬‬ ‫‪2H2O(l) →O2(g) + 4H+(aq)+4e-‬‬ ‫‪60‬‬‫ﻭﳌﺎ ﻛﺎﻥ ﺍﻟﻨﺎﺗﺞ ﺍﳌﺮﻏﻮﺏ ﻓﻴﻪ ﻫﻮ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭ ‪ Cl2‬ﻓﺈﻥ ﺗﺮﻛﻴﺰ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭﻳﺪ ﺗﺒﻘﻰ ﻣﺮﺗﻔﻌﺔ ﻟﺬﻟﻚ‬ ‫ﳛﺪﺙ ﻧﺼﻒ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻫﺬﺍ‪ .‬ﺃﻣﺎ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﲇ ﻟﻠﺨﻠﻴﺔ ﻓﻬﻮ ﻋﲆ ﺍﻟﻨﺤﻮ ﺍﻵﰐ‪:‬‬ ‫)‪2H2O(l) +2NaCl (aq) → H2(g) + Cl2(g)+2NaOH-(aq‬‬ ‫ﻭﺗﻜﻮﻥ ﺍﻟﻨﻮﺍﺗﺞ ﺍﻟﺜﻼﺛﺔ ﲨﻴﻌﻬﺎ ﻣﻮﺍﺩ ﺫﺍﺕ ﺃﳘﻴﺔ ﲡﺎﺭﻳﺔ‪.‬‬‫‪  ‬ﺍﻷﻧﻮﺍﻉ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺄﻛﺴﺪﺕ ﻭﺍﻟﺘﻲ ﺍﺧﺘﺰﻟﺖ ﰲ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﳌﺎﺀ ﺍﻟﺒﺤﺮ‪.‬‬‫‪  ‬ﻛﺎﻥ ﻓﻠﺰ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ﺣﺘﻰ ﺃﻭﺍﺧﺮ ﺍﻟﻘﺮﻥ ﺍﻟﺘﺎﺳﻊ ﻋﴩ ﺫﺍ ﻗﻴﻤﺔ ﺃﻛﺜﺮ ﻣﻦ ﺍﻟﺬﻫﺐ؛‬‫ﺇﺫ ﱂ ﻳﻜﻦ ﺃﺣﺪ ﻳﻌﺮﻑ ﻛﻴﻒ ﹸﻳﻨ ﹼﻘﻰ ﺑﻜﻤﻴﺎﺕ ﻛﺒﲑﺓ‪ .‬ﻗﺎﻡ ﺗﺸﺎﺭﻟﺰ ﻣﺎﺭﺗﻦ ﻫﻮﻝ ‪Charles Martin‬‬‫‪ Hall‬ﻭﻫﻮ ﰲ ﺳﻦ ‪ 22‬ﻋﺎ ﹰﻣﺎ )‪1863-1914‬ﻡ( ﻋﺎﻡ ‪1886‬ﻡ ﺑﺘﻄﻮﻳﺮ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺇﻧﺘﺎﺝ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ‬‫ﺑﺎﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ؛ ﺣﻴﺚ ﺍﺳﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﻜﲑ )ﺍﻟﺔ ﺍﳊﺪﺍﺩ( ﰲ ﺍﳊﺼﻮﻝ ﻋﲆ ﺍﳊﺮﺍﺭﺓ‪ ،‬ﻭﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ‬‫ﺍﳌﻨﺰﻟﻴﺔ ﰲ ﺍﳊﺼﻮﻝ ﻋﲆ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺀ‪ ،‬ﻭﺍﲣﺬ ﻣﻦ ﺍﳌﻘﻼﺓ ﺃﻗﻄﺎ ﹰﺑﺎ‪ .‬ﻭﰲ ﺍﻟﻮﻗﺖ ﻧﻔﺴﻪ ﺍﻛﺘﺸﻒ ﺃﺣﺪ‬‫ﻃﻠﺒﺔ ﻟﻮﺗﺸﺎﺗﻠﻴﻴﻪ ‪ Lechatelie‬ﻭﻫﻮ ﻫﲑﻭﻟﻴﺖ ‪ T.Heroult‬ﺍﻟﺒﺎﻟﻎ ﻣﻦ ﺍﻟﻌﻤﺮ ‪ 22‬ﻋﺎ ﹰﻣﺎ ﺃﻳ ﹰﻀﺎ‬‫)‪1863-1914‬ﻡ( ﺍﻟﻌﻤﻠﻴﺔ ﻧﻔﺴﻬﺎ‪ .‬ﻟﺬﺍ ﺗﺴﻤﻰ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻌﻤﻠﻴﺔ ﻫﻮﻝ‪-‬ﻫﲑﻭﻟﻴﺖ‪ ،‬ﻭﻫﻲ ﻣﻮﺿﺤﺔ ﰲ‬ ‫ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪.2-22‬‬

‫ﻳﺘﻢ ﺍﳊﺼﻮﻝ ﻋﲆ ﻓﻠﺰ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ﰲ ﺍﻟﻨﻤﻮﺫﺝ ﺍﳊﺪﻳﺚ ﻟﻄﺮﻳﻘﺔ ﻫﻮﻝ‪ -‬ﻫﲑﻭﻟﻴﺖ ﻣﻦ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ‬ ‫ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻷﻛﺴﻴﺪ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ﻭﺍﳌﻜﺮﺭ ﻣﻦ ﺧﺎﻡ ﺍﻟﺒﻮﻛﺴﻴﺖ ‪Al2O3.2H2O‬؛ ﺣﻴﺚ ﻳﺬﻭﺏ‬ ‫ﺃﻛﺴﻴﺪ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ﻋﻨﺪ ‪ 1000°C‬ﰲ ﻣﺼﻬﻮﺭ ﺍﻟﻜﺮﻳﻮﻟﻴﺖ ﺍﻟﺼﻨﺎﻋﻲ‪ .‬ﺃﻣﺎ ‪ Na3AlF6‬ﻓﻬﻮ‬ ‫ﻣﺮﻛﺐ ﺁﺧﺮ ﻟﻸﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ؛ ﺣﻴﺚ ﹸﺗﻐﻄﻰ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﺪﺍﺧﻞ ﺑﻄﺒﻘﺔ ﻣﻦ ﺍﳉﺮﺍﻓﻴﺖ ﻟﺘﻌﻤﻞ ﻋﻤﻞ‬ ‫ﻛﺎﺛﻮﺩ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ‪ ،‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ .2-22‬ﻭﻫﻨﺎﻙ ﳎﻤﻮﻋﺔ ﺃﺧﺮ￯ ﻣﻦ ﺃﺻﺎﺑﻊ ﺍﳉﺮﺍﻓﻴﺖ ﹸﺗﻐﻤﺲ‬ ‫ﰲ ﺍﳌﺼﻬﻮﺭ ﻭﺗﻌﻤﻞ ﻋﻤﻞ ﺍﻷﻧﻮﺩ‪ ،‬ﻭﻣﻦ ﺛﻢ ﳛﺪﺙ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻵﰐ ﻋﻨﺪ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ‪:‬‬ ‫)‪Al3+(l) + 3e- → Al(l‬‬ ‫ﻳﺴﺘﻘﺮ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ﺍﳌﺼﻬﻮﺭ ﰲ ﻗﺎﻉ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪ ،‬ﻭﻳﺴﺤﺐ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﺩﻭﺭﻳﺔ‪ .‬ﻭﺗﺘﺄﻛﺴﺪ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ‬ ‫ﺍﻷﻛﺴﻴﺪ ﻋﻨﺪ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﰲ ﻧﺼﻒ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻵﰐ‪:‬‬ ‫‪2O2-(aq) → O2(g) + 4e-‬‬ ‫ﳌﺎ ﻛﺎﻧﺖ ﺩﺭﺟﺎﺕ ﺍﳊﺮﺍﺭﺓ ﻋﺎﻟﻴﺔ‪ ،‬ﻟﺬﺍ ﻓﺈﻥ ﺍﻷﻛﺴﺠﲔ ﺍﻟﻨﺎﺗﺞ ﻳﺘﻔﺎﻋﻞ ﻣﻊ ﻛﺮﺑﻮﻥ ﺍﻷﻧﻮﺩ‬ ‫ﻟﺘﻜﻮﻳﻦ ﺛﺎﲏ ﺃﻛﺴﻴﺪ ﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻥ‪:‬‬ ‫)‪C(s) + O2(g) → CO2(g‬‬ ‫ﺗﺴﺘﺨﺪﻡ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﻫﻮﻝ‪ -‬ﻫﲑﻭﻟﻴﺖ ﻛﻤﻴﺎﺕ ﺿﺨﻤﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ؛ ﻟﺬﺍ ﻳﺘﻢ ﺇﻧﺘﺎﺝ‬ ‫ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ﰲ ﻣﺼﺎﻧﻊ ﻣﺒﺎﻧﻴﻬﺎ ﻗﺮﻳﺒﺔ ﻣﻦ ﳏﻄﺎﺕ ﻃﺎﻗﺔ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ؛ ﺣﻴﺚ ﺗﻘﻞ ﺗﻜﻠﻔﺔ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ‬ ‫ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ‪ .‬ﻭﺍﻟﻜﻤﻴﺔ ﺍﳍﺎﺋﻠﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺀ ﺍﻟﺘﻲ ﻳﺘﻄﻠﺒﻬﺎ ﺇﻧﺘﺎﺝ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ﻣﻦ ﺍﳋﺎﻡ ﻫﻲ‬ ‫ﺍﻟﺴﺒﺐ ﺍﻷﻭﱄ ﻹﻋﺎﺩﺓ ﺗﺪﻭﻳﺮ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ‪ ،‬ﺍﻟﺬﻱ ﻛﺎﻥ ﻗﺪ ﺣ ﹼﻠﻞ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋ ﹼﹰﻴﺎ ﻣﻦ ﻗﺒﻞ‪ ،‬ﻟﺬﺍ ﻓﺎﻟﻄﺎﻗﺔ‬ ‫ﺍﻟﻮﺣﻴﺪﺓ ﺍﻟﻼﺯﻣﺔ ﳉﻌﻠﻪ ﻗﺎﺑ ﹰﻼ ﻟﻼﺳﺘﻌﲈﻝ ﻫﻲ ﺍﳊﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﻳﺘﻄﻠﺒﻬﺎ ﺻﻬﺮﻩ ﰲ ﺍﻟﻔﺮﻥ‪.‬‬ ‫‪ ‬ﻳﺴﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﺃﻳ ﹰﻀﺎ ﰲ ﺗﻨﻘﻴﺔ ﺍﻟﻔﻠﺰﺍﺕ‪ ،‬ﻭﻣﻨﻬﺎ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‪.‬‬ ‫ﻭﻳﺴﺘﺨﺮﺝ ﻣﻌﻈﻢ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﻋﲆ ﺷﻜﻞ ﺧﺎﻣﺎﺕ ﺍﻟﻜﺎﻟﻜﻮﺑﺮﺍﻳﺖ ‪ CuFeS2‬ﻭﺍﻟﻜﺎﻟﻜﻮﺳﺎﻳﺖ‬ ‫‪ Cu2S‬ﻭﺍﳌﻼﻛﺎﻳﺖ ‪ .Cu2CO3(OH)2‬ﻭﺗﻌﺪ ﺍﻟﻜﱪﻳﺘﻴﺪﺍﺕ ﺃﻛﺜﺮ ﺗﻮﺍﻓ ﹰﺮﺍ‪ ،‬ﻭﺗﻨﺘﺞ ﻓﻠﺰ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‬ ‫ﻋﻨﺪ ﺗﺴﺨﻴﻨﻬﺎ ﺑﻘﻮﺓ ﺑﻮﺟﻮﺩ ﺍﻷﻛﺴﺠﲔ‪.‬‬ ‫)‪Cu2S(s) + O2(g) → 2Cu(s) + SO2(g‬‬ ‫‪900oC 2-22‬‬ ‫‪     ‬‬ ‫‪ C(s) + 2O2(-aq)→ CO2(g) + 4e-‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪-‬‬‫ﻳﻮﻓـﺮ ﻛﻞ ﻃـﻦ ﻳﻌـﺎﺩ ﺗﺪﻭﻳـﺮﻩ ﻣـﻦ‬ ‫‪Al2O3‬‬ ‫‪Molten Al‬‬ ‫‪‬‬‫ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ﻛﻤﻴﺎﺕ ﻛﺒﲑﺓ ﻣﻦ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ‬ ‫)‪Na3AlF6 (l‬‬ ‫‪‬‬‫ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴـﺔ ﺍﻟﺘـﻲ ﺗﺴـﺘﻌﻤﻞ ﻻﻧﺘـﺎﺝ‬ ‫‪Al‬‬ ‫)‪Al3+(l) + 3e- → Al(l‬‬ ‫ﺃﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ﺟﺪﻳﺪ ﻣﻦ ﺧﺎﻣﺎﺗﻪ‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬‫‪61‬‬ ‫‪C21-22C-828378‬‬

‫ﻭﳛﺘﻮﻱ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺍﳌﺴﺘﺨﻠﺺ ﲠﺬﻩ ﺍﻟﻌﻤﻠﻴﺔ ﻋﲆ ﺍﻟﻜﺜﲑ ﻣﻦ ﺍﻟﺸﻮﺍﺋﺐ‪ ،‬ﻟﺬﻟﻚ ﻳﻠﺰﻡ‬ ‫‪e- ‬‬ ‫‪Ag+ + e- → Ag‬‬‫ﺗﻨﻘﻴﺘﻪ‪ .‬ﻟﺬﺍ ﻳﺼﺐ ﻣﺼﻬﻮﺭ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﰲ ﻗﻮﺍﻟﺐ ﻛﺒﲑﺓ ﻭﺳﻤﻴﻜﺔ ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﻣﺼﺎﻋﺪ ﰲ‬‫ﺧﻠﻴﺔ ﲢﻠﻴﻞ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﲢﺘﻮﻱ ﻋﲆ ﳏﻠﻮﻝ ﻛﱪﻳﺘﺎﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ‪ .II‬ﺃﻣﺎ ﻛﺎﺛﻮﺩ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻓﻬﻮ‬ ‫‪‬‬‫ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻦ ﴍﳛﺔ ﺭﻗﻴﻘﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺍﻟﻨﻘﻲ‪ .‬ﻭﺗﺘﺄﻛﺴﺪ ﺫﺭﺍﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﻏﲑ ﺍﻟﻨﻘﻲ ﻋﲆ‬ ‫‪ +‬‬ ‫‪e-‬‬‫ﺍﻷﻧﻮﺩ ﺧﻼﻝ ﻣﺮﻭﺭ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﰲ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺇﱃ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ‪ .II‬ﻭﺗﻨﺘﻘﻞ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ‬ ‫‪Ag → Ag+ + e-‬‬ ‫‪-‬‬‫ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺧﻼﻝ ﺍﳌﺤﻠﻮﻝ ﺇﱃ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ؛ ﺣﻴﺚ ﻳﺘﻢ ﺍﺧﺘﺰﺍﳍﺎ ﺇﱃ ﺫﺭﺍﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﻣﺮﺓ ﺃﺧﺮ￯‪،‬‬ ‫‪NO3-‬‬ ‫ﻭﺗﺼﺒﺢ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ ﺟﺰ ﹰﺀﺍ ﻣﻦ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ‪ ،‬ﰲ ﺣﲔ ﺗﱰﺳﺐ ﺍﻟﺸﻮﺍﺋﺐ ﰲ ﻗﺎﻉ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪Ag Ag‬‬‫‪ ‬ﻳﻤﻜﻦ ﻃﻼﺀ ﺍﻷﺷـﻴﺎﺀ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋ ﹼﹰﻴﺎ ﺑﻔﻠﺰ ﻣﺜﻞ ﺍﻟﻔﻀﺔ ﺑﻄﺮﻳﻘﺔ ﺗﺸﺒﻪ‬ ‫‪Ag+‬‬‫ﻃﺮﻳﻘـﺔ ﺗﻨﻘﻴـﺔ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ؛ ﺣﻴﺚ ﻳﻮﺻﻞ ﺍﳉﺴـﻢ ﺍﳌﺮﺍﺩ ﻃﻼﺅﻩ ﺑﺎﻟﻔﻀـﺔ ﺑﻜﺎﺛﻮﺩ ﺧﻠﻴﺔ‬ ‫‪‬‬‫ﲢﻠﻴﻞ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‪ ،‬ﻭﻳﻜﻮﻥ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻦ ﻗﻄﻌﺔ ﻓﻀﺔ ﻧﻘﻴﺔ‪ ،‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪،2-23‬‬‫ﻓﺘﺘﺄﻛﺴـﺪ ﺍﻟﻔﻀـﺔ ﻋﻨﺪ ﺍﻷﻧـﻮﺩ ﺇﱃ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻔﻀﺔ ﻋﻨـﺪ ﺍﻧﺘـﺰﺍﻉ ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﻣﻨﻬﺎ‬ ‫‪ 2-23‬‬‫ﺑﻮﺍﺳـﻄﺔ ﻣﺼـﺪﺭ ﺍﻟﻄﺎﻗـﺔ‪ .‬ﻭﲣﺘـﺰﻝ ﻋﻨﺪ ﺍﻟﻜﺎﺛـﻮﺩ ﺃﻳﻮﻧـﺎﺕ ﺍﻟﻔﻀﺔ ﺇﱃ ﻓﻠـﺰ ﺍﻟﻔﻀﺔ‬ ‫‪     ‬‬‫ﺑﻮﺍﺳـﻄﺔ ﺇﻟﻜﱰﻭﻧـﺎﺕ ﻣﻦ ﻣﺼـﺪﺭ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﳋﺎﺭﺟـﻲ‪ ،‬ﻓﺘﻜ ﹼﻮﻥ ﺍﻟﻔﻀـﺔ ﻃﺒﻘﺔ ﺭﻗﻴﻘﺔ‬ ‫‪‬‬‫ﺗﻐﻠﻒ ﺍﳉﺴﻢ‪ .‬ﻟﺬﺍ ﳚﺐ ﻣﺮﺍﻗﺒﺔ ﺷﺪﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﳌﺎﺭ ﰲ ﺍﳋﻠﻴﺔ ﻭﺍﻟﺘﺤﻜﻢ ﻓﻴﻬﺎ ﻟﻠﺤﺼﻮﻝ‬ ‫‪‬‬ ‫‪C21-21C-828378-08‬‬ ‫ﻋﲆ ﻃﺒﻘﺔ ﺗﻐﻠﻴﻒ ﻓﻠﺰﻳﺔ ﻧﺎﻋﻤﺔ ﻭﻣﺘﺴﺎﻭﻳﺔ‪.‬‬ ‫‪  ‬‬‫ﻭﺗﺴـﺘﻌﻤﻞ ﻓﻠﺰﺍﺕ ﺃﺧﺮ￯ ﻟﻠﻄﻼﺀ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‪ .‬ﻭﻟﻌﻞ ﺍﳌﺠﻮﻫﺮﺍﺕ ﺍﳌﻄﻠﻴﺔ ﺑﺎﻟﺬﻫﺐ ﺗﻜﻮﻥ‬ ‫‪‬‬‫ﻣﺄﻟﻮﻓﺔ ﻟﺪﻳﻚ‪ ،‬ﻭﻗﺪ ﹸﺗﻌﺠﺐ ﺑﺴﻴﺎﺭﺓ ﹸﻃﻠﻴﺖ ﺃﺟﺰﺍﺅﻫﺎ ﺍﻟﻔﻮﻻﺫﻳﺔ‪ ،‬ﻣﺜﻞ ﻣﺎﺻﺎﺕ ﺍﻟﺼﺪﻣﺎﺕ‬ ‫ﻟﺘﻜﻮﻥ ﻣﻘﺎﻭﻣﺔ ﻟﻠﺘﺂﻛﻞ ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﻃﻼﺋﻬﺎ ﺑﺎﻟﻨﻴﻜﻞ ﺃﻭ ﹰﻻ ﺛﻢ ﺍﻟﻜﺮﻭﻡ‪.‬‬‫‪ .22‬اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻋ ﹼﺮﻑ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻭﺍﺭﺑﻄﻪ ﻣﻊ ﺗﻠﻘﺎﺋﻴﺔ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ‬ ‫اﻟﺘﻘﻮﻳﻢ ‪2-3‬‬ ‫ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‪.‬‬ ‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬‫‪ .23‬ﻓ ﹼﴪ ﺍﺧﺘﻼﻑ ﻧﻮﺍﺗﺞ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻟﻜﻞ ﻣﻦ ﻣﺼﻬﻮﺭ ﻛﻠﻮﺭﻳﺪ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ‬ ‫ﻳﺴﺒﺐ ﻣﺼﺪﺭ ﺧﺎﺭﺟﻲ ﻟﻠﻄﺎﻗﺔ ﰲ‬ ‫ﻭﻣﺎﺀ ﺍﻟﺒﺤﺮ‪.‬‬ ‫ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﺣﺪﻭﺙ‬ ‫ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺃﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﻏﲑ ﺗﻠﻘﺎﺋﻲ‪.‬‬‫‪ .24‬ﺻﻒ ﻛﻴﻒ ﺗﺘﻢ ﺗﻨﻘﻴﺔ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺍﳌﺴﺘﺨﺮﺝ ﻣﻦ ﻣﺼﻬﻮﺭ ﺧﺎﻣﻪ ﺑﺎﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ؟‬ ‫ﻳﻨﺘﺞﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲﳌﺼﻬﻮﺭﻛﻠﻮﺭﻳﺪ‬ ‫‪ .25‬ﻓ ﹼﴪ ﺃﳘﻴﺔ ﺇﻋﺎﺩﺓ ﺗﺪﻭﻳﺮ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ‪ ،‬ﺑﺎﻟﺮﺟﻮﻉ ﺇﱃ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﻫﻮﻝ‪-‬ﻫﲑﻭﻟﻴﺖ ‪.‬‬ ‫ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﻓﻠﺰ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﻭﻏﺎﺯ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭ‪،‬‬‫‪ .26‬ﺻﻒ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﻭﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﰲ ﺧﻠﻴﺔ ﲢﻠﻴﻞ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻳﺴﺘﻌﻤﻞ ﻓﻴﻬﺎ ﺍﻟﺬﻫﺐ ﻟﻄﻼﺀ‬ ‫ﰲ ﺣﲔ ﻳﻨﺘﺞ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‬ ‫ﳌﺎﺀ ﺍﻟﺒﺤﺮ ﻏﺎﺯ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭ ﻭﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ‬ ‫ﺍﻷﺷﻴﺎﺀ ﻭﺍﻷﺟﺴﺎﻡ‪.‬‬ ‫ﻭﻫﻴﺪﺭﻭﻛﺴﻴﺪ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ‪.‬‬‫‪ .27‬ﻓ ﹼﴪ ﳌﺎﺫﺍ ﳛﺘﺎﺝ ﺇﻧﺘﺎﺝ ﻛﻴﻠﻮﺟﺮﺍﻡ ﻭﺍﺣﺪ ﻣﻦ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻔﻀﺔ ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‬ ‫ﺇﱃ ﻃﺎﻗﺔ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﺃﻗﻞ ﻣﻦ ﺇﻧﺘﺎﺝ ﻛﻴﻠﻮﺟﺮﺍﻡ ﻭﺍﺣﺪ ﻣﻦ ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ‪.‬‬ ‫ﻳﺘﻢ ﺗﻨﻘﻴﺔ ﺍﻟﻔﻠﺰﺍﺕ ﻭﻣﻨﻬﺎ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‬ ‫ﰲ ﺧﻼﻳﺎ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‪.‬‬‫‪ .28‬ﺍﺣﺴﺐ ﺟﻬﺪ ﺧﻠﻴﺔ ﺩﺍﻭﻥ ﺑﺎﺳﺘﻌﲈﻝ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪ ،2-1‬ﻭﻫﻞ ﳚﺐ ﺃﻥ ﻳﻜﻮﻥ ﻫﺬﺍ‬ ‫ﺍﳉﻬﺪ ﻣﻮﺟ ﹰﺒﺎ ﺃﻭ ﺳﺎﻟ ﹶﺒﺎ؟‬ ‫ﻳﺴﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﰲ‬ ‫ﻃﻼﺀ ﺍﻷﺟﺴﺎﻡ ﻭﺍﻷﺷﻴﺎﺀ ﻭﺇﻧﺘﺎﺝ‬‫‪ .29‬ﳋﺺ ﺍﻛﺘﺐ ﻓﻘﺮﺓ ﺗﺘﻌﻠﻖ ﺑﻜﻞ ﻫﺪﻑ ﻣﻦ ﺍﻷﻫﺪﺍﻑ ﺍﻟﺜﻼﺛﺔ ﻟﻠﺒﻨﺪ ‪ 2-3‬ﺑﻠﻐﺘﻚ‬ ‫ﺍﳋﺎﺻﺔ‪.‬‬ ‫ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ﺍﻟﻨﻘﻲ ﻣﻦ ﺧﺎﻣﻪ‪.‬‬ ‫‪62‬‬

The Pacemaker :‫ﻣﻨﻈﻢ ﺿﺮﺑﺎت اﻟﻘﻠﺐ‬ ‫ ﻭﻳﻨﺘﺞ ﻫﺬﺍ ﺍﳋﻔﻘﺎﻥ ﻋﻦ ﻧﺒﻀﺎﺕ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﺗﺘﺤﺮﻙ‬،‫ﻳﺘﻜﻮﻥ ﺍﻟﻘﻠﺐ ﻣﻦ ﺃﻧﺴﺠﺔ ﻋﻀﻠﻴﺔ ﺗﻨﻘﺒﺾ ﻭﺗﻨﺒﺴﻂ ﺑﺎﺳﺘﻤﺮﺍﺭ‬ ‫ ﻭﺗﻮﻟﺪ ﳎﻤﻮﻋﺔ ﻣﻦ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﳌﺘﺨﺼﺼﺔ ﰲ ﺍﳉﺪﺍﺭ ﺍﻟﻌﻠﻮﻱ ﻣﻦ ﺍﻷﺫﻳﻦ ﺍﻷﻳﻤﻦ‬.‫ﻋﲆ ﻃﻮﻝ ﻣﺴﺎﺭﺍﺕ ﺗﺘﺨﻠﻞ ﺍﻟﻘﻠﺐ‬ ‫ ﻭﺇﺫﺍ ﻓﺸﻠﺖ ﻫﺬﻩ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﰲ ﺍﻟﻌﻤﻞ ﺃﻭ ﺗﻌﻄﻠﺖ ﻃﺮﺍﺋﻖ ﺍﻟﻨﺒﻀﺎﺕ‬،‫ ﻧﺒﻀﺎﺕ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ‬- ‫ ﺍﳊﺠﺮﺓ ﺍﻟﻌﻠﻮﻳﺔ‬- ‫ﻟﻠﻘﻠﺐ‬ ‫ ﻭﻣﻨﻈﻢ ﴐﺑﺎﺕ ﺍﻟﻘﻠﺐ ﺟﻬﺎﺯ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻳﺮﺍﻗﺐ ﴐﺑﺎﺕ ﺍﻟﻘﻠﺐ ﻏﲑ‬.‫ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﻓﺈﻥ ﺍﻟﻘﻠﺐ ﻻ ﳜﻔﻖ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﻃﺒﻴﻌﻴﺔ‬ ‫ ﻓﻜﻴﻒ ﻳﻌﻤﻞ ﻫﺬﺍ ﺍﳉﻬﺎﺯ؟‬.‫ﺍﻻﻋﺘﻴﺎﺩﻳﺔ ﻭﻳﺼﺤﺤﻬﺎ‬ 2  1        3   58           4            63

‫‪‬‬ ‫‪‬‬‫‪ ‬ﻋﻨﺪ ﺗﻮﺻﻴﻞ ﻧﺼﻔﻲ ﺧﻠﻴﺔ ﻳﻨﺘﺞ ﻓﺮﻕ ﺟﻬﺪ ﳛﺘﻮﻱ ﻋﲆ ﻧﱰﺍﺕ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‪ .‬ﻭﺍﺳﺘﻌﻤﻞ ﻗﻨﻄﺮﺓ ﻣﻠﺤﻴﺔ‬‫ﳐﺘﻠﻔﺔ ﻟﻜﻞ ﺧﻠﻴﺔ‪ ،‬ﺛﻢ ﺍﺭﺑﻂ ﻣﻘﻴﺎﺱ ﻓﺮﻕ ﺍﳉﻬﺪ ﺑﺎﻟﻔﻠﺰﺍﺕ‪.‬‬ ‫ﻳﻤﻜﻦ ﻗﻴﺎﺳﻪ ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ ﺍﻟﻔﻮﻟﺘﻤﱰ‪.‬‬‫‪ ‬ﻛﻴﻒ ﻳﻘﺎﺭﻥ ﺍﳉﻬﺪ ﺍﳌﻘﻴﺲ ﺑﺎﳉﻬﺪ ﺍﳌﺤﺴﻮﺏ ﻟﻠﺨﻠﻴﺔ ﻭﺇﺫﺍ ﺣﺼﻠﺖ ﻋﲆ ﻗﺮﺍﺀﺓ ﻣﻘﻴﺎﺱ ﻓﺮﻕ ﺍﳉﻬﺪ ﺑﺎﻟﺴﺎﻟﺐ‬ ‫ﻓﺎﻋﻜﺲ ﺍﻟﺘﻮﺻﻴﻞ‪.‬‬ ‫ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ؟‬‫‪ .5‬ﺳﺠﻞ ﰲ ﺟﺪﻭﻝ ﺍﻟﺒﻴﺎﻧﺎﺕ ﺃﻱ ﺍﻟﻔﻠﺰﺍﺕ ﺍﻧﻮﺩ‪ ،‬ﻭﺃﳞﺎ ﻛﺎﺛﻮﺩ‬ ‫‪ ‬‬‫ﰲ ﻛﻞ ﺧﻠﻴﺔ؟ ﻓﺎﻟﻄﺮﻑ ﺍﻷﺳﻮﺩ ﳌﻘﻴﺎﺱ ﻓﺮﻕ ﺍﳉﻬﺪ ﻳﻮﺻﻞ‬ ‫• ﻣﺎﺻﺔ ﻋﺪﺩ )‪(5‬‬ ‫• ﻗﻄﻊ ﻓﻠﺰﻳﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ‬‫ﺑﺎﻷﻧﻮﺩ‪ ،‬ﰲ ﺣﲔ ﻳﻮﺻﻞ ﺍﻟﻄﺮﻑ ﺍﻷﲪﺮ ﳌﻘﻴﺎﺱ ﻓﺮﻕ ﺍﳉﻬﺪ‬ ‫ﻭﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ﻭﺍﳋﺎﺭﺻﲔ • ﻣﻘﻴﺎﺱ ﻓﺮﻕ ﺍﳉﻬﺪ‬ ‫ﺑﺎﻟﻜﺎﺛﻮﺩ‪.‬‬ ‫)ﻓﻮﻟﺘﻤﱰ (‬ ‫ﻭﺍﳌﺎﻏﻨﻴﺴﻴﻮﻡ ﺑﻘﻴﺎﺱ ﺗﻘﺮﻳ ﹰﺒﺎ‬ ‫)‪(0.6 cm × 1.3 cm‬‬ ‫‪ .6‬ﺳﺠﻞ ﻓﺮﻕ ﺍﳉﻬﺪ ﻟﻜﻞ ﺧﻠﻴﺔ‪.‬‬ ‫• ‪ 1M‬ﻧﱰﺍﺕ ﺍﻟﺒﻮﺗﺎﺳﻴﻮﻡ‬ ‫• ﻣﻼﻗﻂ‬ ‫• ‪ 1M‬ﻧﱰﺍﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ‪II‬‬‫‪ .7‬ﺍﻟﺘﻨﻈﻴﻒ ﻭﺍﻟﺘﺨﻠﺺ ﻣﻦ ﺍﻟﻨﻔﺎﻳﺎﺕ ﺍﺳﺘﻌﻤﻞ ﺍﳌﻼﻗﻂ ﻹﺯﺍﻟﺔ‬ ‫• ‪ 1M‬ﻧﱰﺍﺕ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ‬‫ﺍﻟﻘﻄﻊ ﺍﻟﻔﻠﺰﻳﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﺼﻔﻴﺤﺔ ﺍﳌﺠﻬﺮﻳﺔ‪ ،‬ﻭﻧﻈﻔﻬﺎ ﺑﻮﺭﻕ‬ ‫• ﺻﻮﻑ ﺃﻭ ﻭﺭﻕ ﺯﺟﺎﺝ‬ ‫• ‪ 1M‬ﻧﱰﺍﺕ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ‬ ‫• ﺟﺪﻭﻝ ﺟﻬﻮﺩ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‬ ‫• ‪ 1M‬ﻧﱰﺍﺕ ﺍﳌﺎﻏﻨﻴﺴﻴﻮﻡ‬ ‫ﺍﻟﺰﺟﺎﺝ ﺃﻭ ﺍﻟﺼﻮﻑ‪ ،‬ﺛﻢ ﺍﻏﺴﻠﻬﺎ ﺑﺎﳌﺎﺀ‪.‬‬ ‫ﺍﻟﻘﻴﺎﺳﻴﺔ‬ ‫• ﻃﺒﻖ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺑﻼﺳﺘﻴﻜﻲ‬ ‫‪‬‬ ‫ﺫﻭ ‪ 24‬ﻓﺠﻮﻩ‬‫‪ .1‬ﻃﺒﻖ ﺍﻛﺘﺐ ﰲ ﺟﺪﻭﻝ ﺍﻟﺒﻴﺎﻧﺎﺕ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‬ ‫‪‬‬‫ﺍﻟﺘﻲ ﲢﺪﺙ ﻋﻨﺪ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﻭﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ ﰲ ﻛﻞ ﺧﻠﻴﺔ ﺟﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‪،‬‬‫ﺛﻢ ﺍﺑﺤﺚ ﻋﻦ ﺟﻬﻮﺩ ﺃﻧﺼﺎﻑ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﰲ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪،2-1‬‬ ‫‪DCFCFE EGDDGF FHEEHG GFIFHI HJGGJI HIKHKJ JLIILK KMJJML NLKNKM MOLOLN NPMMPO ONNP‬‬ ‫‪AA‬‬ ‫‪D‬ﻭ‪EBBE‬ﺳ‪C‬ﺠﻠ‪C‬ﻬ‪AD‬ﺎ‪BDA‬ﰲ ﺍ‪CB‬ﳉ‪AC‬ﺪﻭ‪A‬ﻝ‪B.B‬‬ ‫‪POO‬‬ ‫‪PP‬‬‫‪A‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪D‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪ MH NI‬ﻟ‪GL‬ﻠﺼﻮ ‪KF‬ﻑ ﺣﻮﺍ‪JE‬ﻑ ‪P‬ﺣ‪I‬ﺎ‪D‬ﺩﺓ ﻗ‪O‬ﺪ‪HC‬ﲣﱰ‪N‬ﻕ‪GB‬ﺍﳉﻠ‪M‬ﺪ‪FA‬؛ ﻟ‪L‬ﺬﺍ ﺍ‪E‬ﺳﺘﻌ‪K‬ﻤﻠ‪D‬ﻪ ‪C J‬‬ ‫‪OJ‬‬ ‫‪PK‬‬ ‫‪F G AH B I‬‬‫‪ .2‬ﺍﺣﺴﺐ ﺍﳉﻬﺪ ﺍﻟﻨﻈﺮﻱ ﻟﻜﻞ ﺧﻠﻴﺔ ﺟﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﻭﺳﺠﻠﻪ‪.‬‬ ‫ﺑﺤﺬﺭ‪. .‬‬‫‪ .3‬ﺗﻮﻗﻊ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺍﻟﻔﻠﺰﺍﺕ‪ ،‬ﺑﺪ ﹰﺀﺍ ﻣﻦ ﺃﻛﺜﺮﻫﺎ ﺇﱃ ﺃﻗﻠﻬﺎ ﻧﺸﺎ ﹰﻃﺎ‪،‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﻋﺘﲈ ﹰﺩﺍ ﻋﲆ ﺑﻴﺎﻧﺎﺗﻚ‪.‬‬ ‫‪ .1‬ﺍﻗﺮﺃ ﺗﻌﻠﻴﲈﺕ ﺍﻟﺴﻼﻣﺔ ﰲ ﺍﳌﺨﺘﱪ‪.‬‬‫‪ .2‬ﺧ ﹼﻄﻂ ﻛﻴﻒ ﺗﻘﻮﻡ ﺑﱰﺗﻴﺐ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﺑﺎﺳﺘﻌﲈﻝ ‪ .4‬ﲢﻠﻴﻞ ﺍﳋﻄﺄ ﺍﺣﺴﺐ ﺍﻟﻨﺴﺒﺔ ﺍﳌﺌﻮﻳﺔ ﻟﻠﺨﻄﺄ‪ ،‬ﻭﳌﺎﺫﺍ ﺗﻜﻮﻥ‬‫ﳎﻤﻮﻉ ﺍﻟﻔﻠﺰﺍﺕ ﺍﻷﺭﺑﻌﺔ ﰲ ﻃﺒﻖ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺒﻼﺳﺘﻴﻜﻲ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻨﺴﺒﺔ ﻣﺮﺗﻔﻌﺔ ﰲ ﺑﻌﺾ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﻭﻣﻨﺨﻔﻀﺔ ﰲ ﺑﻌﻀﻬﺎ‬ ‫ﺍﻵﺧﺮ؟‬ ‫)‪ -24‬ﻓﺠﻮﻩ(‪ .‬ﺩﻉ ﻣﻌﻠﻤﻚ ﻳﻮﺍﻓﻖ ﻋﲆ ﺍﳋﻄﺔ‪.‬‬ ‫‪ .3‬ﺍﻧﻘﻊ ﻗﻄ ﹰﻌﺎ ﻣﻦ ﻭﺭﻕ ﺍﻟﱰﺷﻴﺢ ﰲ ﳏﻠﻮﻝ ﻧﱰﺍﺕ ﺍﻟﺒﻮﺗﺎﺳﻴﻮﻡ ‪‬‬‫ﺻ ﹼﻤﻢ ﲡﺮﺑﺔ ﻟﺘﻘﻠﻴﻞ ﺍﻟﻨﺴﺒﺔ ﺍﳌﺌﻮﻳﺔ ﻟﻠﺨﻄﺄ ﺍﻟﺘﻲ ﻧﻮﻗﺸﺖ ﰲ‬ ‫ﻻﲣﺎﺫﻫﺎ ﻗﻨﻄﺮﺓ ﻣﻠﺤﻴﺔ‪ ،‬ﻭﺛﺒﺘﻬﺎ ﺑﻤﻼﻗﻂ ‪.‬‬ ‫‪ .4‬ﺭ ﹼﻛﺐ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺑﺎﺳﺘﻌﲈﻝ ﺍﻟﻔﻠﺰﺍﺕ ﺍﻷﺭﺑﻌﺔ ﻭ ‪ 1M‬ﻣﻦ ﺍﻟﺴﺆﺍﻝ ‪.4‬‬ ‫ﳏﺎﻟﻴﻠﻬﺎ‪ ،‬ﻭﺿﻊ ﺍﻟﻔﻠﺰﺍﺕ ﰲ ﺍﻟﺘﺠﻮﻳﻒ ﺍﻟﺬﻱ ﳛﺘﻮﻱ ﻋﲆ‬ ‫ﺍﳌﺤﻠﻮﻝ ﺍﳌﻨﺎﺳﺐ‪ .‬ﺿﻊ ﺍﳋﺎﺭﺻﲔ ﻣﺜ ﹰﻼ ﰲ ﺍﻟﺘﺠﻮﻳﻒ ﺍﻟﺬﻱ‬ ‫‪64‬‬

‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﻌﺎﻣﺔ ﻳﻤﻜـﻦ ﲢﻮﻳﻞ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺇﱃ ﻃﺎﻗﺔ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴـﺔ‪ ،‬ﻛﲈ ﻳﻤﻜﻦ ﲢﻮﻳﻞ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﺇﱃ‬ ‫ﻃﺎﻗﺔ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪21‬‬ ‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﲢﺪﺙ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﰲ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ‪‬‬‫ﻋﻨﺪ ﺍﻷﻧﻮﺩ ﻣﻨﺘﺠ ﹰﺔ ﺇﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ ﺗﺘﺪﻓﻖ ﻧﺤﻮ ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ • ﳛﺪﺙ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻷﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﰲ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﻋﲆ ﺃﻗﻄﺎﺏ ﻣﻨﻔﺼﻠﺔ‬ ‫ﺑﻌﻀﻬﺎ ﻋﻦ ﺑﻌﺾ‪.‬‬ ‫ﺣﻴﺚ ﳛﺪﺙ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‪.‬‬‫• ﺟﻬﺪ ﻧﺼﻒ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﻫﻮ ﺟﻬﺪ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻨﺎﺗﺞ ﻋﻨﺪ ﺍﻗﱰﺍﳖﺎ ﺑﻘﻄﺐ‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﲢﺖ ﺍﻟﻈﺮﻭﻑ ﺍﻟﻘﻴﺎﺳﻴﺔ‪.‬‬‫• ﻳﻜﻮﻥ ﺟﻬﺪ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﻧﺼﻒ ﺧﻠﻴﺔ ﺳﺎﻟ ﹰﺒﺎ ﺇﺫﺍ ﺣﺪﺙ ﳍﺎ ﺗﺄﻛﺴﺪ ﻋﻨﺪ ﺗﻮﺻﻴﻠﻬﺎ‬ ‫• ﺍﻟﻘﻨﻄﺮﺓ ﺍﳌﻠﺤﻴﺔ‬‫ﺑﻘﻄﺐ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ‪ ،‬ﻭﻳﻜﻮﻥ ﳍﺎ ﺟﻬﺪ ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﻣﻮﺟﺐ ﺇﺫﺍ ﺣﺪﺙ ﳍﺎ‬ ‫• ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬ ‫ﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﻋﻨﺪ ﺗﻮﺻﻴﻠﻬﺎ ﺑﻘﻄﺐ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ‪.‬‬ ‫• ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﻠﻔﺎﻧﻴﺔ‬‫• ﺍﳉﻬﺪ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ ﳋﻠﻴﺔ ﺟﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﻫﻮ ﺍﻟﻔﺮﻕ ﺑﲔ ﺟﻬﻮﺩ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ ﻷﻧﺼﺎﻑ‬ ‫• ﻧﺼﻒ ﺍﳋﻠﻴﺔ‬ ‫• ﺍﻷﻧﻮﺩ‬ ‫ﺍﳋﻼﻳﺎ‪:‬‬ ‫• ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ‬ ‫‪E = E - E0cell‬‬ ‫‪0 anode‬‬ ‫• ﺟﻬﺪ ﺍﻻﺧﺘﺰﺍﻝ‬ ‫‪0‬‬ ‫• ﻗﻄﺐ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﺍﻟﻘﻴﺎﳼ‬ ‫‪cathode‬‬ ‫‪22‬‬ ‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺧﻼﻳﺎ ﺟﻠﻔﺎﻧﻴﺔ ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ‪‬‬ ‫ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺗﻠﻘﺎﺋﻴﺔ ﻹﻧﺘﺎﺝ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﻷﻏﺮﺍﺽ ﻣﺘﻌﺪﺩﺓ‪ • .‬ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺍﻷﻭﻟﻴﺔ ﳌﺮﺓ ﻭﺍﺣﺪﺓ‪ ،‬ﰲ ﺣﲔ ﻳﻤﻜﻦ ﺷﺤﻦ ﺍﻟﺜﺎﻧﻮﻳﺔ‪.‬‬ ‫‪‬‬‫• ﻳﺘﻢ ﺗﺰﻭﻳﺪ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﻋﻨﺪ ﺷﺤﻨﻬﺎ ﺑﻄﺎﻗﺔ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﺗﻌﻜﺲ ﺍﲡﺎﻩ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ‬ ‫ﺍﻟﺘﻠﻘﺎﺋﻲ‪.‬‬ ‫• ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ‬ ‫• ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ‬ ‫• ﲢﺼﻞ ﺑﻄﺎﺭﻳﺎﺕ ﺧﻼﻳﺎ ﺍﻟﻮﻗﻮﺩ ﻋﲆ ﺍﳌﺎﺩﺓ ﺍﳌﺘﺄﻛﺴﺪﺓ ﻣﻦ ﻣﺼﺪﺭ ﺧﺎﺭﺟﻲ‪.‬‬‫• ﻃﺮﺍﺋﻖ ﺍﳊﲈﻳﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﺘﺂﻛﻞ ﻫﻲ ﺍﻟﻄﻼﺀ ﻭﺍﻟﺘﻐﻠﻴﻒ ﺑﻔﻠﺰ ﺁﺧﺮ ﻭﺍﺳﺘﻌﲈﻝ ﺍﻻﻧﻮﺩ‬ ‫• ﺍﳋﻠﻴﺔ ﺍﳉﺎﻓﺔ • ﺍﻟﺘﺂﻛﻞ‬ ‫ﺍﳌﻀﺤﻰ‪.‬‬ ‫• ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﺍﻷﻭﻟﻴﺔ • ﺍﳉﻠﻔﻨﺔ‬ ‫• ﺍﻟﺒﻄﺎﺭﻳﺔ ﺍﻟﺜﺎﻧﻮﻳﺔ‬ ‫‪23‬‬ ‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻳﺆﺩﻱ ﻭﺟﻮﺩ ﻣﺼﺪﺭ ﺗﻴﺎﺭ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ‪‬‬‫ﰲ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴـﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋـﻲ ﺇﱃ ﺣـﺪﻭﺙ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﻏﲑ • ﻳﺆﺩﻱ ﻭﺟﻮﺩ ﻣﺼﺪﺭ ﺧﺎﺭﺟﻲ ﻟﻠﺘﻴﺎﺭ ﰲ ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﺇﱃ ﺣﺪﻭﺙ‬ ‫ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺃﻛﺴﺪﺓ ﻭﺍﺧﺘﺰﺍﻝ ﻏﲑ ﺗﻠﻘﺎﺋﻲ‪.‬‬ ‫ﺗﻠﻘﺎﺋﻲ ﰲ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‪.‬‬‫• ﻳﻨﺘﺞ ﻋﻦ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﳌﺼﻬﻮﺭ ﻛﻠﻮﺭﻳﺪ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﻓﻠﺰ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ‬ ‫‪‬‬‫ﻭﻏﺎﺯ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭ‪ ،‬ﰲ ﺣﲔ ﻳﻨﺘﺞ ﻋﻦ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﳌﺎﺀ ﺍﻟﺒﺤﺮﻏﺎﺯ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭ‬ ‫• ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‬ ‫ﻭﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﻭﻫﻴﺪﺭﻭﻛﺴﻴﺪ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ‪.‬‬ ‫• ﺧﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‬ ‫• ﹸﺗﻨ ﹼﻘﻰ ﺍﻟﻔﻠﺰﺍﺕ ﻭﻣﻨﻬﺎ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ ﺧﻼﻳﺎ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‪.‬‬‫• ﻳﺴﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﺘﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﰲ ﻃﻼﺀ ﺍﻷﺟﺴﺎﻡ ﻭﺍﻷﺷﻴﺎﺀ ﻭﺇﻧﺘﺎﺝ ﺍﻷﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ‬ ‫ﺍﻟﻨﻘﻲ ﻣﻦ ﺧﺎﻣﻪ‪.‬‬‫‪65‬‬





















‫‪4-1‬‬‫اﻟﺒﺮوﺗﻴﻨﺎت ‪Proteins‬‬ ‫ا ﻫﺪاف‬‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ‪  ‬‬ ‫ﲢ ﹼﺪﺩ ﺍﳌﻜ ﹼﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﺒﻨﺎﺋﻴﺔ ﻟﻸﲪﺎﺽ‬ ‫‪‬‬ ‫ﺍﻟﻨﻮﻭﻳﺔ‪.‬‬‫‪ ‬ﲢﺘـﻮﻱ ﺑﻌﺾ ﻣﻨﺘﺠـﺎﺕ ﺍﻟﺘﻨﻈﻴﻒ ‪-‬ﻭﻣﻨﻬـﺎ ﳏﻠﻮﻝ ﺗﻨﻈﻴﻒ ﺍﻟﻌﺪﺳـﺎﺕ‬ ‫ﺗﺮﺑﻂ ﻭﻇﻴﻔﺔ ‪ DNA‬ﺑﱰﻛﻴﺒﻪ‪.‬‬ ‫ﺍﻟﻼﺻﻘﺔ‪ -‬ﻋﲆ ﺍﻹﻧﺰﻳﲈﺕ‪ .‬ﻫﻞ ﺗﺴﺎﺀﻟﺖ ﻳﻮ ﹰﻣﺎ ﻣﺎ ﺍﻹﻧﺰﻳﻢ؟‬ ‫ﺗﺼﻒ ﺗﺮﻛﻴﺐ ‪ RNA‬ﻭﻭﻇﻴﻔﺘﻪ‪.‬‬ ‫ﻣﺮاﺟﻌﺔ اﻟﻤﻔﺮدات‬ ‫ﺗﺮﻛﻴﺐ اﻟﺒﺮوﺗﻴﻦ ‪Protein Structure‬‬ ‫‪ ‬ﻣﺮﻛﺒﺎﺕ ﻛﺒﲑﺓ ﺗﺘﻜﻮﻥ‬‫ﻣﻦ ﻭﺣﺪﺍﺕ ﻣﺘﻜﺮﺭﺓ ﻋﺪﻳﺪﺓ ﺗﺴﻤﻰ ﺗﻌـﺪ ﺍﻹﻧﺰﻳـﲈﺕ ﻧﻮ ﹰﻋﺎ ﻣﻦ ﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨـﺎﺕ‪ .‬ﻭﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨﺎﺕ ﺑﻮﻟﻴﻤﺮﺍﺕ ﻋﻀﻮﻳـﺔ ﺗﺘﻜﻮﻥ ﻣﻦ ﺃﲪﺎﺽ‬‫ﺃﻣﻴﻨﻴـﺔ ﻣﺮﺗﺒﻄـﺔ ﻣ ﹰﻌﺎ ﺑﱰﺗﻴﺐ ﻣﻌﲔ‪ .‬ﻭﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨﺎﺕ ﻟﻴﺴـﺖ ﳎﺮﺩ ﺳﻼﺳـﻞ ﻛﺒـﲑﺓ ﻣﻦ ﺍﻷﲪﺎﺽ‬ ‫ﺍﳌﻮﻧﻮﻣﺮﺍﺕ‪.‬‬‫ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﺔ ﻣﺮﺗﺒﺔ ﻋﺸﻮﺍﺋ ﹰﹼﻴﺎ‪ .‬ﻭﳚﺐ ﺃﻥ ﻳﻜﻮﻥ ﺍﻟﱪﻭﺗﲔ ﻣﻄﻮ ﹰﹼﻳﺎ ﰲ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﻣﻌﲔ ﺛﻼﺛﻲ ﺍﻷﺑﻌﺎﺩ ﺣﺘﻰ‬ ‫اﻟﻤﻔﺮدات اﻟﺠﺪﻳﺪة‬‫ﻳﻌﻤﻞ ﺑﺸـﻜﻞ ﺻﺤﻴﺢ‪ .‬ﺗﺘﻜﻮﻥ ﲨﻴﻊ ﺍﳌﺨﻠﻮﻗﺎﺕ ﺍﳊﻴﺔ؛ ﻭﻣﻨﻬﺎ ﻣﺎﻋﺰ ﺍﳉﺒﻞ ﻭﺍﻟﻨﺒﺎﺗﺎﺕ ﺍﳌﺒﻴﻨﺔ ﰲ‬ ‫ﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨﺎﺕ‬ ‫ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ ،4-1‬ﻣﻦ ﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨﺎﺕ‪.‬‬‫‪  ‬ﺗﻮﺟـﺪ ﳎﻤﻮﻋـﺎﺕ ﻭﻇﻴﻔﻴـﺔ ﻛﺜـﲑﺓ ﻭﳐﺘﻠﻔﺔ ﻣـﻦ ﺍﻷﲪـﺎﺽ ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﺔ ﰲ‬ ‫ﺍﻷﲪﺎﺽ ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﺔ‬‫ﺍﳌﺮﻛﺒﺎﺕ ﺍﻟﻌﻀﻮﻳﺔ‪ .‬ﻭﺍﻷﲪﺎﺽ ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﺔ‪ ،‬ﻛﲈ ﻳﺪﻝ ﺍﺳـﻤﻬﺎ‪ ،‬ﺟﺰﻳﺌﺎﺕ ﻋﻀﻮﻳﺔ ﺗﻮﺟﺪ ﻓﻴﻬﺎ ﳎﻤﻮﻋﺔ‬ ‫ﺍﻟﺮﺍﺑﻄﺔ ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪﻳﺔ‬‫ﺍﻷﻣﲔ ﻭﳎﻤﻮﻋﺔ ﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻛﺴﻴﻞ ﺍﳊﻤﻀﻴﺔ‪ .‬ﻭﺍﻟﺸﻜﻞ ﺍﻵﰐ ﻳﺒﲔ ﺍﻟﱰﻛﻴﺐ ﺍﻟﻌﺎﻡ ﻟﻠﺤﻤﺾ ﺍﻷﻣﻴﻨﻲ‪:‬‬ ‫ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪ‬‫——‬ ‫‪R ‬‬ ‫ﺗﻐﻴﲑ ﺍﳋﻮﺍﺹ ﺍﻟﻄﺒﻴﻌﺔ ﺍﻷﺻﻠﻴﺔ‬ ‫—‬ ‫ﺍﻹﻧﺰﻳﻢ‬ ‫‪  H2N — C — C — OH ‬‬ ‫‪ H O‬‬ ‫ﺍﳌﺎﺩﺓ ﺍﳋﺎﺿﻌﺔ ﻟﻔﻌﻞ ﺍﻹﻧﺰﻳﻢ‬ ‫ﺍﳌﻮﺿﻊ ﺍﻟﻨﺸﻂ‬‫ﻳﻮﺟﺪ ﰲ ﻛﻞ ﲪﺾ ﺃﻣﻴﻨﻲ ﺫﺭﺓ ﻛﺮﺑﻮﻥ ﻣﺮﻛﺰﻳﺔ ﳏﺎﻃﺔ ﺑﺄﺭﺑﻊ ﳎﻤﻮﻋﺎﺕ‪ :‬ﳎﻤﻮﻋﺔ ﺍﻷﻣﲔ ) ‪،(-NH‬‬ ‫‪2‬‬‫ﻭﳎﻤﻮﻋﺔ ﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻛﺴـﻴﻞ )‪8،-(0-8COOH‬ﻭﺫ‪7‬ﺭ‪3‬ﺓ‪8‬ﻫﻴ‪2‬ﺪ‪8‬ﺭ‪-‬ﻭ‪C‬ﺟ‪1‬ﲔ‪-0،‬ﻭ‪4‬ﺳﻠ‪2‬ﺴ‪C‬ﻠﺔ ﺟﺎﻧﺒﻴﺔ ﻣﺘﻐﲑﺓ ‪ .R‬ﻭﺗﺘﻔﺎﻭﺕ‬ ‫ﺍﻟﺴﻠﺴﻠﺔ ﺍﳉﺎﻧﺒﻴﺔ ﻣﻦ ﺫﺭﺓ ﻫﻴﺪﺭﻭﺟﲔ ﻭﺍﺣﺪﺓ ﺇ‪n‬ﱃ‪e‬ﺗﺮ‪b‬ﻛﻴﺐ ﻣﻌﻘﺪ ﺫﻱ ﺣﻠﻘﺘﲔ‪.‬‬ ‫‪ 4-1‬‬ ‫‪    ‬‬ ‫‪    ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪118‬‬

 41 CH22 — NH22 CH2—— ——C — OH CCHH2 2——NNHH2 2 —— ———— ———— ———— —— SH — ——— —— —— — ——— —— —— —— —— SHH —— ———— ——— —— ———— —————— ——— —— —— ———— ——————— — OCC——OOHH COCHHH2 2 —— —— — —— CH22 — —— HHHH222NN2NN————CCCSHCHCGHHHHC——ly—22—cCiOCnCOCe————OOOOHHHH —— — — CHO22H nOeO CCCHHH2222 CHH22 HHHH222NN2NN————CCCCHCCOCHHHCSHCH——eHH—22222 niHnee H22N —CCCH—H2 2C — OH —— ———— ———— —— —— ——— ——— ——— ——— ———— ——— ——COHH22— ——— ——— ——— ——— ——OCCHyGyHsslttyeeciiinOnOnOeeeH —— ———— ———— ——— ——— —— HH2N2N——CHC——COC——OOHH —— —— — — ——HH222NN——CHC——CC——OOHH— ——COCHH222— ——— —— — — OHLLSHyyCessirin HH33 H2N —HCH —OCO— OH HH222NN——CCCH——2 CC——OOHH C O C — OH O HLSyHLesyriNisnnineOHeeO22 —— H2N —HCH —OCO— OH O OH OCC——OOHH — — ——OCGGyHsllytyeccOiinnOHee HHHH222NN2NN—C—CG——HHlCCuCHCCCCC33tHCCHHCaHH——CHHC—m—22HH22COCicC33OC—a——c—iOdOOOHHHH CCH OaOcid C —— LHSyesrinineOe HHHH222NN2NN————GCCCHCCCClHCuHHCHH——tH—22 O C OH GluVHVtHaaalmliinnieOceOacid—— ——nee CH22 CHC33HC2H33 O SeriNneH2 PhenHHyla HHH222N2NN———CCCHCCCHH——H2—222COCC———OOOHHH O C NH2 CCHH22 PheGnluyltaa PPhGhelenHunyHtlyaalmlaaOlinanOnieninee C H2 HH222NN——CCCH——2 CC——OOHH CCHH2222 H2N —HCH —OCO— OH HH222NN——CCCH——2 CC——OOHH H2N —HCH —OCO— OH GGlluuVttHaamlminiicecOaacciidd PhGGenlluHuyttlaamlmaOininnienee ‫ﻭﳎﻤﻮﻋﺎﺕ‬ ،‫ﻄﺒﻴـﺔ‬C‫ﻟﻘ‬2‫ﲑ ﺍ‬4-‫ﻏ‬0‫ﺕ‬6C‫ﻧﺎ‬b‫ﺎ‬-‫ﻜ‬e8‫ﻟ‬n2‫ﻷ‬8‫ ﺍ‬3‫ﺪﺩ‬7‫ ﹼـ‬8‫ﺣ‬-‫ﻭ‬0،84-1 ‫ﺍﳉـﺪﻭﻝ‬ ‫ﰲ‬ ‫ﺍﳌﺒﻴﻨﺔ‬ ‫ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﺔ‬ C24-06C-828378-08 ‫ﺍﺩﺭﺱ‬ ‫ﺽ‬C‫ـﺎ‬2‫ﲪ‬4‫ﻸ‬-0‫ﻟ‬6‫ـﺔ‬C‫ﻔ‬b‫ﻠ‬-‫ﺘ‬8e‫ﺨ‬2n‫ﳌ‬8‫ﺔ ﺍ‬3‫ﻴـ‬7‫ﻧﺒ‬8‫ﳉﺎ‬-0‫ ﺍ‬8‫ﺍﻟﺴﻼﺳـﻞ‬ ‫ ﻭﺍﳌﺠﻤﻮﻋﺎﺕ‬،‫ ﻭﺍﳊﻠﻘﺎﺕ ﺍﻷﺭﻭﻣﺎﺗﻴﺔ‬،‫ﺕ ﺍﳊﻤﻀﻴﺔ ﻭﺍﻟﻘﺎﻋﺪﻳﺔ ﻣﺜﻞ ﳎﻤﻮﻋﺎﺕ ﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻛﺴﻴﻞ ﻭﺍﻷﻣﲔ‬b‫ﻋﺎ‬e‫ﻮ‬n‫ ﻭﺍﳌﺠﻤ‬،‫ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﻛﺴﻴﻞ ﺍﻟﻘﻄﺒﻴﺔ‬ ‫ ﻳﺰﻭﺩ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﺘﻨﻮﻉ ﺍﻟﻮﺍﺳﻊ ﻟﻠﺴﻼﺳﻞ ﺍﳉﺎﻧﺒﻴﺔ ﺍﻷﲪﺎﺽ ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﺔ ﺍﳌﺨﺘﻠﻔﺔ ﺑﺘﻨﻮﻉ ﻛﺒﲑ ﻣﻦ ﺍﳋﻮﺍﺹ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬.‫ﺍﻟﺘﻲ ﲢﺘﻮﻱ ﻋﲆ ﺍﻟﻜﱪﻳﺖ‬ .‫ ﻭﻳﺴﺎﻋﺪ ﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨﺎﺕ ﻋﲆ ﺃﺩﺍﺀ ﻭﻇﺎﺋﻒ ﻋﺪﻳﺪﺓ ﻭﳐﺘﻠﻔﺔ‬،‫ﻭﺍﻟﻔﻴﺰﻳﺎﺋﻴﺔ‬ ‫ ﻭﻷﻥ ﺍﳊﻤﺾ‬.‫ ﺗﻮﻓﺮ ﳎﻤﻮﻋﺎﺕ ﺍﻷﻣﲔ ﻭﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻛﺴـﻴﻞ ﻣﻮﺍﺿﻊ ﺭﺑﻂ ﻣﻨﺎﺳـﺒﺔ ﻟﺮﺑﻂ ﺍﻷﲪﺎﺽ ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﺔ ﻣ ﹰﻌﺎ‬ ‫ ﻭﻳﻨﻄﻠﻖ ﻣﺎﺀ ﰲ ﻫﺬﻩ‬،‫ ﻟﺬﺍ ﻳﺴـﺘﻄﻴﻊ ﲪﻀﺎﻥ ﺃﻣﻴﻨﻴﺎﻥ ﺃﻥ ﻳﺘﺤﺪﺍ ﻟﺘﻜﻮﻳﻦ ﺃﻣﻴﺪ‬،‫ﺍﻷﻣﻴﻨﻲ ﻫﻮ ﰲ ﺍﻟﻮﻗﺖ ﻧﻔﺴـﻪ ﺃﻣﲔ ﻭﲪﺾ ﻛﺮﺑﻮﻛﺴـﻴﲇ‬ ‫ ﻓﺈﻥ ﳎﻤﻮﻋﺔ ﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻛﺴـﻴﻞ ﻷﺣﺪ ﺍﳊﻤﻀﲔ ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﲔ ﺗﺘﺤﺪ‬،4-2 ‫ ﻭﻛﲈ ﻳﺒﲔ ﺍﻟﺸـﻜﻞ‬.‫ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻫﻮ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺗﻜﺎﺛﻒ‬.‫ﺍﻟﻌﻤﻠﻴﺔ‬ .‫ﺑﻤﺠﻤﻮﻋﺔ ﺍﻷﻣﲔ ﰲ ﺍﳊﻤﺾ ﺍﻟﺜﺎﲏ ﻟﺘﻜﻮﻳﻦ ﳎﻤﻮﻋﺔ ﺍﻷﻣﻴﺪ ﺍﻟﻮﻇﻴﻔﻴﺔ‬ .‫ﻛﻴﻒ ﺗﺘﻜﻮﻥ ﳎﻤﻮﻋﺔ ﺍﻷﻣﻴﺪ ﺍﻟﻮﻇﻴﻔﻴﺔ‬     4-2  Peptidebond H R1 H R2 H R1 H R2 —— — —— — —— — — —— — N — C — C — OH + N — C — C — OH → N — C — C — N — C — C — OH + H2O H HO H HO H HO HO Aminoacid Aminoacid Dipep tide Water 119 C24-07C-828378-08

‫ﻳﻄﻠﻖ ﺍﳌﺨﺘﺼﻮﻥ ﰲ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺀ ﺍﳊﻴﻮﻳﺔ ﻋﲆ ﺭﺍﺑﻄﺔ ﺍﻷﻣﻴﺪ ﺍﳌﺒﻴﻨﺔ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ ،4-3‬ﻭﺍﻟﺘﻲ ﲡﻤﻊ ﲪﻀﲔ‬ ‫‪H‬‬‫—‬ ‫—‬ ‫ﺃﻣﻴﻨﻴﲔ ﺍﺳﻢ ﺍﻟﺮﺍﺑﻄﺔ ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪﻳﺔ‪ .‬ﻛﲈ ﻳﻄﻠﻖ ﻋﲆ ﺍﻟﺴﻠﺴﻠﺔ ﺍﳌﻜﻮﻧﺔ ﻣﻦ ﲪﻀﲔ ﺃﻣﻴﻨﻴﲔ ﺃﻭ ﺃﻛﺜﺮ ﻣﺮﺗﺒﻄﺔ‬ ‫‪— C — N — Peptide bond‬‬ ‫ﻣ ﹰﻌﺎ ﺑﺮﻭﺍﺑﻂ ﺑﺒﺘﻴﺪﻳﺔ ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪ‪ .‬ﻭﻳﺴﻤﻰ ﺍﳉﺰﻱﺀ ﺍﳌﻜﻮﻥ ﻣﻦ ﲪﻀﲔ ﺃﻣﻴﻨﻴﲔ ﻣﺮﺗﺒﻄﲔ ﻣ ﹰﻌﺎ ﺑﺮﺍﺑﻄﺔ‬ ‫‪O‬‬ ‫ﺑﺒﺘﻴﺪﻳﺔ ﺑﺜﻨﺎﺋﻲ ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪ‪ .‬ﻭﻳﺒﲔ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 4-4a‬ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺛﻨﺎﺋﻲ ﺑﺒﺘﻴﺪ ﻣﻜﻮ ﹰﻧﺎ ﻣﻦ ﺍﳊﻤﻀﲔ ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﲔ‬ ‫ﺍﳉﻼﻳﺴﲔ )‪ (Gly‬ﻭﻓﻴﻨﻴﻞ ﺍﻷﻟﻨﲔ )‪ .(Phe‬ﰲ ﺣﲔ ﻳﺒﲔ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 4-4b‬ﺛﻨﺎﺋﻲ ﺑﺒﺘﻴﺪ ﺁﺧﺮ ﳐﺘﻠ ﹰﻔﺎ‬ ‫‪‬‬ ‫ﻣﻜ ﱠﻮ ﹰﻧﺎ ﺃﻳ ﹰﻀﺎ ﻣﻦ ﺍﳉﻼﻳﺴﲔ ﻭﻓﻴﻨﻴﻞ ﺍﻷﻟﻨﲔ‪ .‬ﻓﻬﻞ ‪ Gly- Phe‬ﻫﻮ ﺍﳌﺮﻛﺐ ‪ Phe-Gly‬ﻧﻔﺴﻪ؟‬ ‫ﻻ‪ ،‬ﺇﳖﲈ ﳐﺘﻠﻔﺎﻥ‪ .‬ﺗﻔ ﹼﺤﺺ ﻫﺬﻳﻦ ﺍﳌﺮﻛﺒﲔ ﺛﻨﺎﺋﻲ ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪ ﻟﱰ￯ ﺃﻥ ﺍﻟﱰﺗﻴﺐ ﺍﻟﺬﻱ ﻳﺮﺗﺒﻂ ﻓﻴﻪ ﺛﻨﺎﺋﻲ‬ ‫‪C24-024C-3-8283 78-08‬‬ ‫ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪ ﻣﻬﻢ‪ ،‬ﻓﲈ ﺯﺍﻝ ﻛﻞ ﻃﺮﻑ ﻣﻦ ﻭﺣﺪﺓ ﺍﳊﻤﻀﲔ ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﲔ ﰲ ﺛﻨﺎﺋﻲ ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪ ﻟﺪﻳﻪ ﳎﻤﻮﻋﺔ ﺣﺮﺓ‪:‬‬ ‫‪  ben‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺃﺣﺪ ﺍﻟﻄﺮﻓﲔ ﻟﺪﻳﻪ ﳎﻤﻮﻋﺔ ﻛﺮﺑﻮﻛﺴﻴﻞ ﺣﺮﺓ‪ ،‬ﻭﺍﻟﻄﺮﻑ ﺍﻵﺧﺮ ﻟﺪﻳﻪ ﳎﻤﻮﻋﺔ ﺃﻣﲔ ﺣﺮﺓ‪ .‬ﻭﺗﺴﺘﻄﻴﻊ ﻛﻞ‬ ‫ﻣﻦ ﻫﺎﺗﲔ ﺍﳌﺠﻤﻮﻋﺘﲔ ﺍﻻﺭﺗﺒﺎﻁ ﻣﻊ ﺍﻟﻄﺮﻑ ﺍﳌﻘﺎﺑﻞ ﻣﻦ ﲪﺾ ﺃﻣﻴﻨﻲ ﺁﺧﺮ‪ ،‬ﻣﻜﻮﻧﺔ ﺍﳌﺰﻳﺪ ﻣﻦ ﺍﻟﺮﻭﺍﺑﻂ‬ ‫ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪﻳﺔ‪ .‬ﻭﺗﻘﻮﻡ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﺍﳊﻴﺔ ﺩﺍﺋ ﹰﲈ ﺑﺒﻨﺎﺀ ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪﺍﺕ ﺑﺈﺿﺎﻓﺔ ﺃﲪﺎﺽ ﺃﻣﻴﻨﻴﺔ ﺇﱃ ﺍﻟﻄﺮﻑ ﺍﻟﻜﺮﺑﻮﻛﺴﻴﲇ‬ ‫ﻣﻦ ﺍﻟﻄﺮﻑ ﺍﻟﻨﺎﻣﻲ‪.‬‬ ‫‪ ‬ﺍﻟﻔﺮﻕ ﺑﲔ ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪ ﻭﺛﻨﺎﺋﻲ ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪ‪.‬‬ ‫‪ ‬ﻛﻠﲈ ﺯﺍﺩ ﻃﻮﻝ ﺍﻟﺴﻼﺳﻞ ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪﻳﺔ ﺃﺻﺒﺢ ﻣﻦ ﺍﻟﴬﻭﺭﻱ ﺇﻋﻄﺎﺅﻫﺎ ﺃﺳﲈﺀ ﺃﺧﺮ￯‪.‬‬ ‫ﻓﺎﻟﺴﻠﺴﻠﺔ ﺍﳌﻜﻮﻧﺔ ﻣﻦ ﻋﴩﺓ ﺃﲪﺎﺽ ﺃﻣﻴﻨﻴﺔ ﺃﻭ ﺃﻛﺜﺮ ﻣﺘﺼﻠﺔ ﻣ ﹰﻌﺎ ﺑﺮﻭﺍﺑﻂ ﺑﺒﺘﻴﺪﻳﺔ ﺗﺴﻤﻰ ﻋﺪﻳﺪ‬ ‫ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪ‪ .‬ﻭﻳﺘﻀﻤﻦ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 4-5‬ﻣﺜﺎ ﹰﻻ ﻋﲆ ﻋﺪﻳﺪ ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪ‪ .‬ﻭﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﺼﻞ ﻃﻮﻝ ﺍﻟﺴﻠﺴﻠﺔ ﻧﺤﻮ ‪50‬‬ ‫ﲪ ﹰﻀﺎ ﺃﻣﻴﻨ ﹼﹰﻴﺎ ﻳﻄﻠﻖ ﻋﻠﻴﻬﺎ ﺍﺳﻢ ﺑﺮﻭﺗﲔ‪.‬‬ ‫ﻭﻷﻥ ﻫﻨﺎﻙ ‪ 20‬ﲪ ﹰﻀﺎ ﺃﻣﻴﻨ ﹰﹼﻴﺎ ﻓﻘﻂ ﺗﺴﺘﻄﻴﻊ ﺗﻜﻮﻳﻦ ﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨﺎﺕ‪ ،‬ﻟﺬﺍ ﻓﻘﺪ ﻳﺒﺪﻭ ﻣﻨﻄﻘ ﹼﹰﻴﺎ ﺃﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﻋﺪ ﹰﺩﺍ‬ ‫ﳏﺪﻭ ﹰﺩﺍ ﻓﻘﻂ ﻣﻦ ﺗﺮﺍﻛﻴﺐ ﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨﺎﺕ‪ .‬ﻭﻟﻜﻦ ﺍﻟﱪﻭﺗﲔ ﻳﻤﻜﻦ ﺃﻥ ﳛﺘﻮﻱ ﻋﲆ ‪ 50‬ﲪ ﹰﻀﺎ ﺃﻣﻴﻨ ﹼﹰﻴﺎ ﻋﲆ‬ ‫ﺍﻷﻗﻞ‪ ،‬ﺃﻭ ﺃﻛﺜﺮ ﻣﻦ ‪ 1000‬ﲪﺾ ﺃﻣﻴﻨﻲ ﻣﺮﺗﺒﺔ ﰲ ﺃﻱ ﺗﺘﺎﺑﻊ ﳑﻜﻦ‪ .‬ﻭﳊﺴﺎﺏ ﻋﺪﺩ ﺍﻟﺘﺘﺎﺑﻌﺎﺕ ﺍﳌﻤﻜﻨﺔ‬ ‫ﳍﺬﻩ ﺍﻷﲪﺎﺽ ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﺔ‪ .‬ﺍﻓﱰﺽ ﺃﻥ ﻛﻞ ﻣﻮﻗﻊ ﻋﲆ ﺍﻟﺴﻠﺴﻠﺔ ﻳﻤﻜﻦ ﺃﻥ ﻳﻜﻮﻥ ﻓﻴﻪ ﺃﻱ ﻣﻦ ‪ 20‬ﲪ ﹰﻀﺎ‬ ‫ﺃﻣﻴﻨ ﹰﹼﻴﺎ ﳏﺘﻤ ﹰﻼ‪ .‬ﺃﻣﺎ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺒﺒﺘﻴﺪ ﺍﻟﺬﻱ ﳛﺘﻮﻱ ‪ n‬ﻣﻦ ﺍﻷﲪﺎﺽ ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﺔ ﻓﻬﻨﺎﻙ ‪ 20n‬ﻣﻦ ﺍﻟﺘﺘﺎﺑﻌﺎﺕ‬ ‫ﺍﳌﺤﺘﻤﻠﺔ ﻟﻸﲪﺎﺽ ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﺔ‪ .‬ﻭﻫﻜﺬﺍ ﻓﺈﻥ ﺛﻨﺎﺋﻲ ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪ ﺍﻟﺬﻱ ﻳﺘﻜﻮﻥ ﻣﻦ ﲪﻀﲔ ﺃﻣﻴﻨﻴﲔ ﻓﻘﻂ ﻳﻤﻜﻦ‬ ‫ﺃﻥ ﻳﻜﻮﻥ ﻟﻪ ‪ ،202‬ﺃﻭ ‪ 400‬ﺗﺘﺎﺑﻊ ﳏﺘﻤﻞ ﻟﻸﲪﺎﺽ ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﺔ‪ .‬ﻭﺣﺘﻰ ﺃﺻﻐﺮ ﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨﺎﺕ‪ ،‬ﻭﺍﻟﺬﻱ‬ ‫ﳛﺘﻮﻱ ﻋﲆ ‪ 50‬ﲪ ﹰﻀﺎ ﺃﻣﻴﻨ ﹰﹼﻴﺎ ﻓﻘﻂ ﻟﺪﻳﻪ ‪ 2050‬ﺃﻭ ﺃﻛﺜﺮ ﻣﻦ ‪ 1 × 10 65‬ﺍﺣﺘﲈ ﹰﻻ ﻣﻦ ﺗﺮﺗﻴﺒﺎﺕ ﺍﻷﲪﺎﺽ‬ ‫ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﺔ! ﻭﻷﻥ ﺧﻼﻳﺎ ﺍﻹﻧﺴﺎﻥ ﺗﺼﻨﻊ ﻣﺎ ﺑﲔ ‪ 80,000‬ﻭ ‪ 100,000‬ﺑﺮﻭﺗﲔ ﳐﺘﻠﻒ‪ ،‬ﻟﺬﺍ ﻓﺈﻧﻪ‬ ‫ﻳﻤﻜﻨﻚ ﺃﻥ ﺗﺮ￯ ﺃﻥ ﻫﺬﺍ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻦ ﺟﺰﺀ ﺻﻐﲑ ﻓﻘﻂ ﻣﻦ ﳎﻤﻮﻉ ﻋﺪﺩ ﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨﺎﺕ ﺍﳌﺤﺘﻤﻠﺔ‪.‬‬ ‫‪ ‬ﻋﺪﺩ ﺍﻟﺘﺘﺎﺑﻌﺎﺕ ﺍﳌﺤﺘﻤﻠﺔ ﻟﺴﻠﺴﻠﺔ ﺑﺒﺘﻴﺪ ﺗﺘﻜﻮﻥ ﻣﻦ ﺃﺭﺑﻌﺔ ﺃﲪﺎﺽ‬ ‫ﺃﻣﻴﻨﻴﺔ‪.‬‬ ‫‪b‬‬ ‫‪a‬‬ ‫‪  4-4‬‬ ‫‪Phe      G1y‬‬‫———‬ ‫‪HH‬‬ ‫—‬ ‫———‬ ‫—‬ ‫—‬ ‫——‬ ‫—‬ ‫——‬ ‫—‬ ‫—‬ ‫———‬ ‫—‬ ‫———‬ ‫—‬ ‫—‬ ‫——‬ ‫—‬‫‪CH2‬‬ ‫‪H CH2 H H‬‬ ‫‪H CH2‬‬ ‫‪H CH2 H H‬‬ ‫‪‬‬‫‪C — C — OH‬‬ ‫‪N — C — C — N — C — C — OH‬‬ ‫‪N — C — C — N — C — C — OH‬‬ ‫‪N—C‬‬ ‫‪—C—N‬‬ ‫‪—CH—CO—OH‬‬‫‪HO‬‬ ‫‪H HO‬‬ ‫‪HO‬‬ ‫‪H HO‬‬ ‫‪HO‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪Phe‬‬ ‫‪‬؟ ‪Phe Gly‬‬ ‫‪Phe Gly‬‬ ‫‪Gly Phe‬‬‫)‪e (Gly-Phe‬‬ ‫)‪Phenylalanylglycine (Phe-Gly‬‬ ‫‪PhPehe-nyGlallaynylglycine(Phe-Gly )‬‬ ‫‪GGlyclyylp-hePnyhlaelanine(Gly-Phe)‬‬‫‪C24-08C-828378-08‬‬ ‫‪C24-08C-828378-08‬‬ ‫‪120‬‬

‫‪ 4-5‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪CH‬‬ ‫‪OH‬‬ ‫‪OH‬‬ ‫‪OH‬‬ ‫‪OH‬‬ ‫‪     ‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪ON‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪HC‬‬ ‫‪NC‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪NC‬‬ ‫‪NC‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪NC‬‬ ‫‪NC‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪NC‬‬ ‫‪NC‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪   ‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪C ‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪         ‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪CN‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪CC‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪CC‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪CC‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪CC‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪CH‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪CN‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪CN‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪CN‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪CN‬‬‫واﻗﻊ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء ﻓﻲ اﻟﺤﻴﺎة‬ ‫‪ON‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬‫‪‬ﺃﺣـﺪ ﺃﻣﺜﻠﺔ ﺍﻹﻧﺰﻳﲈﺕ ﺍﻟﺘﻲ‬ ‫‪ ‬ﺗﺒﺪﺃ ﺍﻟﺴﻼﺳـﻞ ﺍﻟﻄﻮﻳﻠﺔ ﺍﳌﻜﻮﻧﺔ ﻣﻦ ﺍﻷﲪﺎﺽ‬‫ﻗـﺪ ﺗﻜـﻮﻥ ﺍﺳـﺘﻌﻤﻠﺘﻬﺎ ﻫـﻮ ﺍﻟﺒﺎﺑﺎﻳﲔ‪،‬‬ ‫ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﺔ ﺑﺎﻟﻄ ﹼﻲ ﻣﻜﻮﻧﺔ ﺃﺷﻜﺎ ﹰﻻ ﺛﻼﺛﻴﺔ ﺍﻷﺑﻌﺎﺩ ﻗﺒﻞ ﺃﻥ ﻳﻜﺘﻤﻞ ﺗﻜﻮﻳﻨﻬﺎ‪ .‬ﻭﻳﺘﺤﺪﺩ ﺍﻟﺸﻜﻞ‬‫ﻭﻫﻮ ﻣﻮﺟـﻮﺩ ﰲ ﺍﻟﺒﺎﺑﺎﻳـﺎ‪ ،‬ﻭﺍﻷﻧﺎﻧﺎﺱ‪،‬‬ ‫ﺍﻟﺜﻼﺛـﻲ ﺍﻷﺑﻌﺎﺩ ﻋـﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺑـﲔ ﺍﻷﲪﺎﺽ ﺍﻷﻣﻴﻨﻴﺔ‪ .‬ﻓﻘـﺪ ﺗﺘﻜﻮﻥ ﺑﻌﺾ‬‫ﻭﻣﺼـﺎﺩﺭ ﻧﺒﺎﺗﻴـﺔ ﺃﺧـﺮ￯‪ .‬ﻳﻌﻤـﻞ ﻫﺬﺍ‬‫ﺍﻹﻧﺰﻳـﻢ ﻋﺎﻣـﹰﻼ ﻣﺴـﺎﻋ ﹰﺪﺍ ﰲ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋـﻞ‬ ‫ﺃﺟﺰﺍﺀ ﻋﺪﻳﺪ ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪ ﰲ ﺻﻮﺭﺓ ﺷـﻜﻞ ‪8‬ﺣ‪0‬ﻠ‪8-‬ﺰ‪7‬ﻭ‪83‬ﲏ‪2‬ﻳ‪C-8‬ﺸ‪9‬ـﺒ‪-0‬ﻪ‪4‬ﻟ‪2‬ﻔ‪C‬ﺎﺕ ﺣﺒـﻞ ﺍﳍﺎﺗﻒ‪ .‬ﻭﻗﺪ ﺗﻨﺜﻨﻲ‬‫ﺍﻟـﺬﻱ ﻳﻔـﻜﻚ ﺟﺰﻳﺌـﺎﺕ ﺍﻟﱪﻭﺗـﲔ‪،‬‬‫ﻭﳛ ﹼﻮﳍـﺎ ﺇﱃ ﺃﲪـﺎﺽ ﺃﻣﻴﻨﻴـﺔ ﺣـﺮﺓ‪.‬‬ ‫ﺑﻌـﺾ ﺍﻷﺟﺰﺍﺀ ﺍﻷﺧـﺮ￯ ﺇﱃ ﺍﻷﻣﺎﻡ ﻭﺇﱃ ﺍﳋﻠﻒ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﻣﺘﻜـﺮﺭﺓ ﻣﻜ ﹼﻮﻧﺔ ﺗﺮﻛﻴ ﹰﺒﺎ ﻋﲆ‬‫ﻭﺍﻟﺒﺎﺑﺎﻳـﲔ ﻫـﻮ ﺍﻟﻌﺎﻣﻞ ﺍﻟﻔ ﹼﻌـﺎﻝ ﰲ ﺑﻘﺎﺀ‬ ‫ﻫﻴﺌـﺔ ﺻﺤﻴﻔـﺔ ﻣﻄﻮﻳﺔ ﻋﺪﺓ ﻃﻴﺎﺕ‪ .‬ﻭﻗﺪ ﺗﻨﺜﻨﻲ ﺳﻠﺴـﻠﺔ ﺍﻟﻌﺪﻳﺪ ﺍﻟﺒﺒﺘﻴﺪ ﺇﱃ ﺍﳋﻠﻒ ﻋﲆ‬‫ﺍﻟﻠﺤـﻮﻡ ﻃﺮﻳـﺔ‪ .‬ﻓﻌﻨﺪﻣﺎ ﺗﻨﺜـﺮ ﺍﻟﺒﺎﺑﺎﻳﲔ‬‫ﺍﳌﺠﻔﻒ ﻋﲆ ﺍﻟﻠﺤﻢ ﺍﻟﺮﻃﺐ ﻓﺈﻧﻪ ﻳﻜ ﹼﻮﻥ‬ ‫ﻧﻔﺴﻬﺎ ﻭﺗﻐﲑ ﺍﲡﺎﻫﻬﺎ‪ .‬ﻛﲈ ﻳﻤﻜﻦ ﺃﻥ ﳛﺘﻮﻱ ﺑﺮﻭﺗﲔ ﻣﻌﲔ ﻋﲆ ﻋﺪﺓ ﻟﻮﺍﻟﺐ‪ ،‬ﻭﺻﺤﺎﺋﻒ‪،‬‬‫ﳏﻠﻮ ﹰﻻ ﻳﻜﴪ ﺃﻟﻴﺎﻑ ﺍﻟﱪﻭﺗﲔ ﺍﻟﻘﺎﺳـﻴﺔ‬ ‫ﻭﻟ ﹼﻔﺎﺕ ﻭﻗﺪ ﻻ ﳛﺘﻮﻱ ﻋﲆ ﺃﻱ ﻣﻨﻬﺎ‪ .‬ﻭﻳﺒﲔ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 4-5‬ﻧﻤﻂ ﺍﻟﻄﻲ ﻟﻠﻮﻟﺐ ﻧﻤﻮﺫﺟﻲ‬ ‫ﰲ ﺍﻟﻠﺤﻢ ﻓﻴﺠﻌﻠﻪ ﺃﻛﺜﺮ ﻃﺮﺍﻭﺓ‪.‬‬ ‫ﻭﺻﺤﻴﻔﺔ‪ .‬ﻭﺍﻟﺸﻜﻞ ﺍﻟﻜﲇ ﺍﻟﺜﻼﺛﻲ ﺍﻷﺑﻌﺎﺩ ﻟﻠﻌﺪﻳﺪ ﻣﻦ ﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨﺎﺕ ﺷﻜﻞ ﻛﺮﻭﻱ ﻏﲑ‬‫‪121‬‬ ‫ﻣﻨﺘﻈﻢ‪ .‬ﻭﻫﻨﺎﻙ ﺃﻧﻮﺍﻉ ﺃﺧﺮ￯ ﻣﻦ ﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨﺎﺕ ﳍﺎ ﺷﻜﻞ ﻟﻴﻔﻲ ﻃﻮﻳﻞ‪ .‬ﻭﺷﻜﻞ ﺍﻟﱪﻭﺗﲔ‬ ‫ﻣﻬﻢ ﻟﻌﻤﻠﻪ‪ ،‬ﻓﺈﺫﺍ ﺗﻐﲑ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﺸﻜﻞ ﻓﻘﺪ ﻻ ﻳﺴﺘﻄﻴﻊ ﺃﻥ ﻳﻘﻮﻡ ﺑﻌﻤﻠﻪ ﺩﺍﺧﻞ ﺍﳋﻠﻴﺔ‪.‬‬ ‫ﺗﻐﲑ ﺍﳋﻮﺍﺹ ﺍﻟﻄﺒﻴﻌﻴﺔ ﻳﻨﺘﺞ ﻋﻦ ﺍﻟﺘﻐﲑﺍﺕ ﰲ ﺩﺭﺟﺔ ﺍﳊﺮﺍﺭﺓ ﻭﻗﻮﺓ ﺍﻟﺮﺍﺑﻄﺔ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ‬ ‫ﻭﺍﻟﺮﻗﻢ ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﻴﻨﻲ ‪ pH‬ﻭﺍﻟﻌﻮﺍﻣﻞ ﺍﻷﺧﺮ￯ ﺍﻧﻔﻜﺎﻙ ﻃﻴﺎﺕ ﺍﻟﱪﻭﺗﲔ ﻭﻟﻮﺍﻟﺒﻪ‪ ،‬ﻓﺘﻐ ﱡﲑ‬ ‫ﺍﳋـﻮﺍﺹ ﺍﻟﻄﺒﻴﻌﻴـﺔ ﺍﻷﺻﻠﻴﺔ ﻟﻠﱪﻭﺗﲔ‪ ،‬ﻭﻫﻲ ﺍﻟﻌﻤﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺸـﻮﻩ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺍﻟﱪﻭﺗﲔ‬ ‫ﺍﻟﻄﺒﻴﻌﻲ ﺍﻟﺜﻼﺛﻲ ﺍﻷﺑﻌﺎﺩ ﻭﲤﺰﻗﻪ ﺃﻭ ﺗﺘﻠﻔﻪ‪.‬‬ ‫ﻳﺆﺩﻱ ﺍﻟﻄﺒﺦ ﻋﺎﺩﺓ ﺇﱃ ﺗﻐﲑ ﺍﳋﻮﺍﺹ ﺍﻟﻄﺒﻴﻌﻴﺔ ﻟﻠﱪﻭﺗﻴﻨﺎﺕ ﰲ ﺍﻷﻏﺬﻳﺔ‪ .‬ﻓﻌﻨﺪ ﺳـﻠﻖ ﺑﻴﻀﺔ‬ ‫ﺗﺼﺒﺢ ﺻﻠﺒﺔ ﻷﻥ ﺯﻻﻝ ﺍﻟﺒﻴﻀﺔ ﺍﻟﻐﻨﻲ ﺑﺎﻟﱪﻭﺗﲔ ﻳﺼﺒﺢ ﺻﻠ ﹰﺒﺎ ﻧﺘﻴﺠﺔ ﺗﻐﲑ ﺍﳋﻮﺍﺹ ﺍﻟﻄﺒﻴﻌﻴﺔ‬ ‫ﻟﻠﱪﻭﺗـﲔ‪ .‬ﻭﳌﺎ ﻛﺎﻧﺖ ﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨـﺎﺕ ﺗﻌﻤﻞ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﺻﺤﻴﺤﺔ ﻓﻘﻂ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮﻥ ﻣﻄﻮﻳﺔ‪ ،‬ﻟﺬﺍ‬ ‫ﻓﺈﳖﺎ ﺗﺼﺒﺢ ﻏﲑ ﻓﻌﺎﻟﺔ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﻋﺎﻣﺔ ﺇﺫﺍ ﺣﺼﻞ ﳍﺎ ﲢﻮﻳﻞ ﰲ ﺧﻮﺍﺻﻬﺎ ﺍﻟﻄﺒﻴﻌﻴﺔ‪.‬‬ ‫وﻇﺎﺋﻒ اﻟﺒﺮوﺗﻴﻨﺎت اﻟﻤﺘﻌﺪدة‬ ‫‪The Many Functions of Proteins‬‬ ‫ﺗـﺆﺩﻱ ﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨـﺎﺕ ﺃﺩﻭﺍ ﹰﺭﺍ ﻛﺜﲑﺓ ﰲ ﺍﳋﻼﻳـﺎ ﺍﳊﻴﺔ‪ .‬ﻓﻬﻲ ﺗﻘـﻮﻡ ﺑﺘﴪﻳﻊ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ‬ ‫ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴـﺔ‪ ،‬ﻭﻧﻘﻞ ﺍﳌـﻮﺍﺩ‪ ،‬ﻭﺗﻨﻈﻴﻢ ﺍﻟﻌﻤﻠﻴـﺎﺕ ﺍﳋﻠﻮﻳﺔ‪ ،‬ﻭﺍﻟﺪﻋـﻢ ﺍﻟﺒﻨﺎﺋﻲ ﻟﻠﺨﻼﻳﺎ‪،‬‬ ‫ﻭﺍﻻﺗﺼـﺎﻻﺕ ﺩﺍﺧـﻞ ﺍﳋﻼﻳﺎ ﻭﻓﻴـﲈ ﺑﻴﻨﻬﺎ‪ ،‬ﻭﺗﴪﻳـﻊ ﺣﺮﻛﺔ ﺍﳋﻼﻳـﺎ‪ ،‬ﻭﺗﻌﻤﻞ ﻋﻤﻞ‬ ‫ﺍﳌﺼﺪﺭ ﻟﻠﻄﺎﻗﺔ ﻋﻨﺪ ﺷ ﹼﺢ ﺍﳌﺼﺎﺩﺭ ﺍﻷﺧﺮ￯‪.‬‬ ‫‪ ‬ﻳﻌﻤﻞ ﺍﻟﻌﺪﺩ ﺍﻷﻛﱪ ﻣـﻦ ﺍﻟﱪﻭﺗﻴﻨﺎﺕ ﰲ ﻣﻌﻈـﻢ ﺍﳌﺨﻠﻮﻗﺎﺕ‬ ‫ﺍﳊﻴﺔ ﻋﻤﻞ ﺍﻹﻧﺰﻳﲈﺕ ﻭﺍﻟﻌﻮﺍﻣﻞ ﺍﳌﺤﻔﺰﺓ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻜﺜﲑﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﲢﺪﺙ ﰲ ﺍﳋﻼﻳﺎ‬ ‫ﺍﳊﻴﺔ‪ .‬ﻳﻌﺪ ﺍﻹﻧﺰﻳﻢ ﻋﺎﻣ ﹰﻼ ﳏﻔ ﹰﺰﺍ ﺣﻴﻮ ﹰﻳﺎ‪ ،‬ﺣﻴﺚ ﻳﻌﻤﻞ ﻋﲆ ﺗﴪﻳﻊ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻲ‬ ‫ﺩﻭﻥ ﺃﻥ ﹸﻳﺴـﺘﻬﻠﻚ ﰲ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‪ .‬ﻭﻳﺆﺩﻱ ﻋﺎﺩﺓ ﺇﱃ ﲣﻔﻴﺾ ﻃﺎﻗﺔ ﺗﻨﺸـﻴﻂ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ‬ ‫ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﺗﺜﺒﻴﺖ ﺍﳊﺎﻟﺔ ﺍﻻﻧﺘﻘﺎﻟﻴﺔ‪.‬‬