مذكرة_مستر_خالد_صقر_كيمياء

‫‪ -34‬ادرس التفاعلات الآتية ثم أجب‪:‬‬ ‫‪ .1‬محلول نترات الفضة مع كلوريد الصوديوم‪.‬‬ ‫‪ .2‬الكحولات مع الأحماض الكربوكسيلية لتكوين إسترات وماء‪.‬‬ ‫‪ .3‬وضع شريط من الماغنيسيوم فى محلول حمض الهيدروكلوريك‪.‬‬ ‫‪ .4‬محلول هيدروكسيد الصوديوم مع محلول حمض الهيدروكلوريك‪.‬‬ ‫أى الخيارات التالية صحيحة؟‬ ‫‪ ‬التفاعل )‪ (1‬والتفاعل )‪ (2‬تفاعلات تامة تسير فى الاتجاه الطردي فقط ‪.‬‬ ‫‪ ‬التفاعل )‪ (2‬فقط انعكاسي ويسير فى اتجاه واحد فقط ‪.‬‬ ‫‪ ‬التفاعل )‪ (1‬والتفاعل )‪ (3‬والتفاعل )‪ (4‬تفاعلات انعكاسية ‪.‬‬ ‫‪ ‬التفاعل )‪ (2‬تفاعلاً بطيئاً ‪ ،‬وكلاً من النواتج والمتفاعلات موجودة فى حيز التفاعل ‪.‬‬ ‫‪ -35‬أى التغيرات التالية يمكن توقعه ‪ ،‬أثناء حدوث التفاعل الكيميائى الانعكاسي؟‬ ‫‪ ‬يقل تركيز المواد المتفاعلة إلى أن تستهلك تماماً‪.‬‬ ‫‪ ‬يزداد تركيز المواد الناتجة ويقل تركيز المواد المتفاعلة إلى أن يصلا لحالة الاتزان‪.‬‬ ‫‪ ‬يزداد تركيز كلا من المواد المتفاعلة والمواد الناتجة إلى أن يصلا لحالة الاتزان‪.‬‬ ‫‪ ‬لا يحدث أى تغير فى تركيز المواد المتفاعلة أو المواد الناتجة منذ بدء التفاعل‪ .‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪95‬‬

‫‪ -36‬فى التفاعل التالى‪AgNO3(aq) + NaCl(aq) ⇾ NaNO3(aq) + AgCl(s) :‬‬ ‫أياً من الاشكال التالية يعبر عن العلاقة بين تركيز المتفاعلات )‪ (C‬والزمن )‪(T‬؟ ‪ .....‬‬ ‫‪ -37‬الشكل البياني التالى يمثل العلاقة بين التغير فى‬ ‫تركيز المتفاعلات ‪ ،‬والزمن‪:‬‬ ‫اختر من الجدول التالى ‪ ..‬التفاعل المناسب الذى يعبر‬ ‫عن كل منحنى من المنحنيات الثلاثة‪:‬‬ ‫منحنى (‪)3‬‬ ‫منحنى (‪)2‬‬ ‫منحنى (‪)1‬‬ ‫صدأ الحديد‬ ‫‪HCl(aq) + Zn(s)  ‬‬ ‫زيت نباتي ساخن ‪ +‬محلول‬ ‫)‪HCl(aq) + Zn(s‬‬ ‫صودا كاوية‬ ‫‪  ‬زيت نباتي ساخن ‪+‬‬ ‫محلول صودا كاوية‬ ‫صدأ الحديد‬ ‫‪  ‬صدأ الحديد‬ ‫زيت نباتي ساخن ‪+‬‬ ‫)‪HCl(aq) + Zn(s‬‬ ‫محلول صودا كاوية‬ ‫)‪HCl(aq) + Zn(s‬‬ ‫‪  ‬زيت نباتي ساخن ‪+‬‬ ‫محلول صودا كاوية‬ ‫صدأ الحديد‬ ‫‪96‬‬

‫‪ -38‬بعد فترة من بدء التفاعل التالى‪:‬‬ ‫تم رسم الشكل البياني المقابل‪..‬‬ ‫أى العبارات التالية صحيحة بخصوص هذا‬ ‫التفاعل؟‬ ‫‪r1 > r2 ‬‬ ‫<‪1‬‬ ‫‪������������‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪������������‬‬ ‫‪Kc = 1.1 x 1081 ‬‬ ‫‪ ‬الاتجاه الطردي هو السائد‪ .‬‬ ‫‪ -39‬أى العبارات التالية تعبر عن تفاعل كيميائى متزن؟‬ ‫‪ ‬يتوقف التفاعل الطردي عن تكوين النواتج ‪.‬‬ ‫‪ ‬تستهلك المواد المتفاعلة تماماً ‪.‬‬ ‫‪ ‬يكون معدل استهلاك المواد المتفاعلة أقل من معدل تكوين المواد الناتجة ‪.‬‬ ‫‪ ‬يتساوى معدل تكوين النواتج مع معدل استهلاك المتفاعلات ‪.‬‬ ‫‪ -40‬يوضح الشكل المقابل رسماً بيانياً لمعدل سير أحد التفاعلات الكيميائية ‪:‬‬ ‫فإن رقم (‪ )2‬تمثل تركيز ‪. ...........‬‬ ‫‪ ‬النواتج فى تفاعل تام‪.‬‬ ‫‪ ‬المتفاعلات فى تفاعل انعكاسي ‪.‬‬ ‫‪ ‬النواتج فى تفاعل انعكاسي ‪.‬‬ ‫‪ ‬المتفاعلات فى تفاعل تام ‪.‬‬ ‫‪97‬‬

‫‪ -41‬أى التفاعلات التالية يعبِّر عن المنحنى البياني‬ ‫المقابل؟‬ ‫‪‬‬ ‫‪N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)‬‬ ‫‪N2O4(g) = 2NO2(g) ‬‬ ‫‪Na2SO4(aq) + BaCl2(aq) = BaSO4(s) + 2NaCl(aq) ‬‬ ‫‪CH3COOH(aq) + C2H5OH(aq) = CH3COOC2H5(aq) + H2O(L) ‬‬ ‫‪ -42‬ادرس الشكل الآتى ثم أجب عما يأتي‪:‬‬ ‫التفاعل السابق يعتبر ‪.............‬‬ ‫‪ ‬تفاعل انعكاسي اتزن عند اللحظة الزمنية ‪t2‬‬ ‫‪ ‬تفاعل تام ينتهى عند اللحظة الزمنية ‪t3‬‬ ‫‪ ‬تفاعل انعكاسي اتزن عند اللحظة الزمنية ‪t3‬‬ ‫‪ ‬تفاعل انعكاسي فيه تركيز النواتج يساوى تركيز المتفاعلات عند اللحظة الزمنية ‪t2‬‬ ‫‪ -43‬تمتاز التفاعلات التامة بأن ‪............‬‬ ‫‪ ‬أحد نواتج التفاعل غاز فقط‪ .‬‬ ‫‪ ‬أحد نواتج التفاعل راسب فقط‪.‬‬ ‫‪ ‬أحد نواتج التفاعل غاز أو راسب‪.‬‬ ‫‪ ‬جميع نواتج التفاعل فى صورة أيونية ذائبة فى الماء‪.‬‬ ‫‪98‬‬

‫‪ -44‬يعتبر تفاعل محلول كبريتات الماغنيسيوم مع محلول بيكربونات الصوديوم‬ ‫مع التسخين ‪. .............‬‬ ‫‪ ‬من التفاعلات التامة المصحوبة بتكوين راسب فقط ‪.‬‬ ‫‪ ‬من التفاعلات التامة المصحوبة بتكوين غاز فقط ‪.‬‬ ‫‪ ‬من التفاعلات التامة المصحوبة بتكوين راسب وتصاعد غاز ‪.‬‬ ‫‪ ‬من التفاعلات الانعكاسية‪ .‬‬ ‫‪ -45‬يوضح الجدول التالى كتل المواد المتفاعلة والناتجة فى تجرب ٍة عملي ٍة قبل ‪‬‬ ‫بدء التفاعل وعند إنتهائه‪:‬‬ ‫‪O2 KCl MnO2 KClO3‬‬ ‫المادة‬ ‫‪00‬‬ ‫الكتلة قبل بدء التفاعل ‪15 50 g‬‬ ‫‪12 18‬‬ ‫الكتلة عند انتهاء التفاعل ‪15 20 g‬‬ ‫المواد الناتجة فى هذا التفاعل هى ‪. .............‬‬ ‫‪MnO2 , KCl ‬‬ ‫‪O2 , KClO3 ‬‬ ‫‪KClO3 , MnO2 ‬‬ ‫‪O2 , KCl ‬‬ ‫‪ -46‬عند إضافة قطرات من دليل أزرق بروموثيمول إلى المحلول المائي‬ ‫لأسيتات الإيثيل ‪ ،‬يتلون المحلول باللون ‪. ..........‬‬ ‫‪‬الأخضر‪ .‬‬ ‫‪ ‬الأصفر‪.‬‬ ‫‪ ‬الأحمر‪.‬‬ ‫‪ ‬الازرق ‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪99‬‬

‫‪‬‬ ‫‪ -47‬أى التفاعلات التالية يعتبر تفاعلاً انعكاسياً؟‬ ‫‪ ‬احتراق الخشب لتكوين ثاني أكسيد الكربون ‪.CO2‬‬ ‫‪ ‬تفاعل محلولى كلوريد الصوديوم ونترات الفضة ثم فصل الراسب بالترشيح‪.‬‬ ‫‪ ‬ترسيب كلوريد الفضة عند تفاعل محلولى كلوريد الصوديوم ونترات الفضة ‪‬‬ ‫وفصله من الوعاء‪.‬‬ ‫‪ ‬انبعاث غاز الهيدروجين عند تفاعل الألومينيوم مع محلول حمض الهيدروكلوريك ‪‬‬ ‫فى وعاء مفتوح ‪ .‬‬ ‫‪ -48‬الشكل البياني الذى يعبِّر عن تفاعل تام هو ‪.............‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪ - 49‬في التفاعل المتزن التالي ‪:‬‬ ‫‪CH3COOH ↔ CH3COO- + H+‬‬ ‫عند إضافة القليل من حمض ‪ HCl‬فإنه ‪:‬‬ ‫ب يقل تركيز أيون الخلات‬ ‫ا يزداد تركيز أيون الخلات‬ ‫د يقل تركيز حمض الخليك‬ ‫ج يقل تركيز أيونات ‪H+‬‬ ‫‪100‬‬

‫‪ -50‬في التفاعل المتزن التالي ‪:‬‬ ‫)‪Ca+2(aq) + CO3-2 (aq) ↔ CaCO3(S‬‬ ‫يمكن زيادة كمية ‪ CaCO3‬المذابة عن طريق إضافة ‪:‬‬ ‫ب )‪KNO3(S‬‬ ‫ا )‪CaCO3(S‬‬ ‫د )‪CH3COOH(L‬‬ ‫ج )‪Na2CO3(S‬‬ ‫‪ -51‬يتم التفاعل التالي في إناء مغلق ‪:‬‬ ‫)‪C (s) + CO2 (g) ↔ 2CO(g‬‬ ‫فإن إضافة كمية من مادة ‪ KO2‬الذي يمتص ثاني أكسيد الكربون ‪ ،‬إلى وسط‬ ‫التفاعل ‪ ..‬تؤدى إلى كل من التغيرات التالية ما عدا ‪...............‬‬ ‫ا إزاحة التفاعل في الاتجاه الطردي ب إزاحة التفاعل في الاتجاه العكسي‬ ‫د زيادة كتلة الكربون‬ ‫ج تقليل تركيز غاز ‪CO‬‬ ‫‪ -52‬في التفاعل المتزن التالي ‪:‬‬ ‫)‪H2(g) + Cl2(g) ↔ 2HCl(g‬‬ ‫عند سحب جزء من غاز الكلور من حيز التفاعل فإن ‪.............‬‬ ‫ا يحدث خلل ويعود النظام إلى حالة اتزان جديدة وتتغير ‪Kc‬‬ ‫ب يحدث خلل ويعود النظام إلى حالة اتزان جديدة وتظل ‪ Kc‬ثابتة‬ ‫ج يحدث خلل طبقاً للوشاتيليه ويعود النظام إلى نفس حالة الاتزان السابقة وتظل ‪Kc‬‬ ‫د لا يحدث تغير في حالة الاتزان أو ‪Kc‬‬ ‫‪101‬‬

‫‪ -53‬في التفاعل المتزن التالي ‪:‬‬ ‫‪2NO2 (g) ↔ N2O4(g) + Heat‬‬ ‫تزداد حدة اللون البني في حالة ‪...............‬‬ ‫ب نقص الضغط‬ ‫ا زيادة الضغط‬ ‫د سحب ‪N2O4‬‬ ‫ج خفض درجة الحرارة‬ ‫‪ -54‬في التفاعل المتزن التالي ‪:‬‬ ‫)‪NH2-NH2(g) ↔ N2(g) + 2H2(g) : ∆H= (-‬‬ ‫يزداد معدل تكوين غاز الهيدرازين ‪ NH2-NH2‬عن طريق ‪.................‬‬ ‫ب زيادة الضغط‬ ‫ا زيادة الضغط مع التبريد‬ ‫د بتقليل الضغط مع التبريد‬ ‫ج تقليل الضغط مع التسخين‬ ‫‪ -55‬فى الشكل المقابل تكون قيمة ‪. ............ Kc‬‬ ‫‪ ‬أكبر من الواحد ‪.‬‬ ‫‪ ‬تساوى الواحد ‪.‬‬ ‫‪ ‬أقل من الواحد ‪.‬‬ ‫‪ ‬تساوى صفراً ‪.‬‬ ‫‪102‬‬

‫‪ -56‬فى الشكل المقابل تكون قيمة ‪. ............ Kc‬‬ ‫‪ ‬تساوى الواحد‪.‬‬ ‫‪ ‬أكبر من الواحد‪.‬‬ ‫‪ ‬تساوى صفراً‪.‬‬ ‫‪ ‬أقل من الواحد‪.‬‬ ‫‪ -57‬فى التفاعل المتزن التالى ‪:‬‬ ‫‪N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ; Kc = 0.5 at 300oC‬‬ ‫عند مضاعفة تركيز المتفاعلات لهذا التفاعل عند ‪ 300oc‬فإن قيمه ‪ Kc‬عند الاتزان‬ ‫ستساوى ‪........‬‬ ‫‪3.27 ‬‬ ‫‪114.5 ‬‬ ‫‪21.4 ‬‬ ‫‪0.5 ‬‬ ‫‪ -58‬خلط مول من غاز الهيدروجين مع مول من بخار اليود لتكوين غاز يوديد‬ ‫الهيدروجين عند درجة حرارة معينة ‪ ،‬علماً بأن حجم الخليط ‪ ، 1L‬والكمية المتبقية من‬ ‫اليود عند الاتزان ‪ ، 0.2 mol‬فإن ثابت الإتزان لهذا التفاعل يساوى ‪...........‬‬ ‫‪64 ‬‬ ‫‪0.8 ‬‬ ‫‪0.2 ‬‬ ‫‪6.4 ‬‬ ‫‪103‬‬

‫‪ -59‬عند خلط ‪ 1.5 mol‬من ‪ CS2‬مع ‪ 3 mol‬من ‪ Cl2‬حسب معادلة الاتزان التالية‪:‬‬ ‫)‪CS2(g) + 3Cl2(g) ⇌ S2Cl2(g) + CCl4(g‬‬ ‫فإذا علمت أن عدد مولات ‪ CCl4‬عند الاتزان يساوى ‪ 0.300mol‬فما عدد مولات ‪Cl2‬‬ ‫المتبقية عند الاتزان؟‬ ‫‪2.7 ‬‬ ‫‪2.1 ‬‬ ‫‪1.8 ‬‬ ‫‪0.9 ‬‬ ‫‪ -60‬يحدث التفاعل التالى فى وعاء سعته لتر‪:‬‬ ‫)‪I2(g) + H2(g) ⇌ 2HI(g‬‬ ‫إذا كانت تركيزات كل من اليود والهيدروجين على الترتيب عند الاتزان تساوى‬ ‫‪ 0.1105 M‬و ‪ 0.1105M‬وكانت قيمه ثابت الاتزان للتفاعل بينهما ‪ Kc = 50‬عند‬ ‫درجة حرارة معينة‪.‬‬ ‫وعند إضافة كمية من يوديد الهيدروجين إلى هذا التفاعل المتزن – عند نفس درجة‬ ‫الحرارة – صارت تركيزات كل من اليود والهيدروجين عند الاتزان تساوى ‪0.221 M‬‬ ‫و‪0.221 M‬‬ ‫⇐ بنا ًء على ذلك فإن‪:‬‬ ‫أولاً‪ :‬تركيز ] ‪ [ HI‬عند الإتزان الثاني يساوى ‪ ...........‬مول‬ ‫‪0.244 ‬‬ ‫‪2.44 ‬‬ ‫‪1.562 ‬‬ ‫‪0.24 ‬‬ ‫ثانياً‪ :‬كمية يوديد الهيدروجين المضافة تساوى ‪. .........‬‬ ‫‪0.781 ‬‬ ‫‪1.002 ‬‬ ‫‪2.44 ‬‬ ‫‪1.56 ‬‬ ‫‪104‬‬

‫‪ -61‬إذا كانت قيمة ‪ PH‬لمحلول مائي يساوى ‪ 3.7‬فإن تركيز أيون الهيدروكسيل‬ ‫] ‪ [ OH-‬لهذا المحلول يساوى ‪M ..........‬‬ ‫‪10.3 ‬‬ ‫‪1.99 x 10-4 ‬‬ ‫‪7.3 ‬‬ ‫‪5.01 x 10-11 ‬‬ ‫‪ -62‬قيمة ‪ PH‬للمحلول الذى يحتوى على أقل تركيز من أيونات ‪:OH-‬‬ ‫‪14 ‬‬ ‫‪10 ‬‬ ‫‪3  Zero ‬‬ ‫‪ -63‬الحمض الذى يحتوى محلوله المائي على أعلى تركيز من أيونات ‪ OH-‬من بين‬ ‫الأحماض الآتية المتساوية فى التركيز‪:‬‬ ‫‪) Ka = 1.5 x 10-4 ( HA ‬‬ ‫‪HCl ‬‬ ‫‪) Ka = 2.6 x 10-4 ( HC ‬‬ ‫‪) Ka = 1 x 10-6 ( HB ‬‬ ‫‪ ‬تقل قيمة ‪PH‬‬ ‫‪ -64‬كلما زادت قوة الحمض‪:‬‬ ‫‪ ‬الإجابتان (ب) ‪( ،‬ج) معاً‪.‬‬ ‫‪ ‬تزداد قيمة ‪PH‬‬ ‫‪ ‬يزداد تركيز أيون ‪H+‬‬ ‫‪7.14 x 10-16 ‬‬ ‫‪ -65‬ناتج قسمة ‪ Kw‬على ‪ PKw‬يساوى ‪:‬‬ ‫‪7.14 x 10-9 ‬‬ ‫‪1.428 x 10-15 ‬‬ ‫‪107 ‬‬ ‫‪105‬‬

‫‪ -66‬عند إضافة قطرات من صبغة عباد الشمس الحمراء لمحلول قيمه ‪POH‬‬ ‫له تساوى ‪ 13‬فإن لن المحلول يصبح‪:‬‬ ‫‪ ‬بنفسجى‪ .‬‬ ‫‪ ‬أزرق ‪.‬‬ ‫‪ ‬أحمر‪.‬‬ ‫‪ ‬عديم اللون‪.‬‬ ‫‪ -67‬قيمة ‪ PH‬لمحلول والتى يكون عندها لون الفينولفثالين أحمر وردى قد تكون ‪:‬‬ ‫‪9 6‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪ -68‬محلول ] ‪ [ OH-‬فيه يساوى ‪1 x 10-8 mol/L‬يكون ‪:‬‬ ‫‪ ‬حامضي ضعيف‬ ‫‪ ‬قاعدي‬ ‫‪ ‬حامضي قوى‬ ‫‪ ‬متعادل‬ ‫‪ -69‬محلول قيمة ‪ PH‬له تساوى (‪ )5‬يكون تركيز أيون الهيدروكسيل به ‪:‬‬ ‫‪9M‬‬ ‫‪5M‬‬ ‫‪10-9 M ‬‬ ‫‪10-5 M ‬‬ ‫‪ -70‬ما‪‬عدد أيونات ‪ H3O+‬فى الملليلتر الواحد من الماء النقي عند ‪ 25oC‬؟‬ ‫‪6.02 x 107 Ion ‬‬ ‫‪6.02 x 1013 Ion ‬‬ ‫‪6.02 x 1010 Ion ‬‬ ‫‪6.02 x 1020 Ion ‬‬ ‫‪106‬‬

‫‪ -71‬يكون المحلول حمضياً إذا كان ] ‪ [ OH-‬فيه‪:‬‬ ‫‪ ‬أكبر من ‪10-7 M‬‬ ‫‪ ‬أقل من ‪10-7 M‬‬ ‫‪ ‬يتراوح بين ‪ 10-1 M‬إلى ‪10-14 M‬‬ ‫‪ ‬مساوياً لـ ‪10-7 M‬‬ ‫‪ -72‬يمكن حساب قيمة ‪ POH‬لمحلول ما من العلاقة ‪:‬‬ ‫‪POH = - log Kw ‬‬ ‫‪POH = PKw – PH ‬‬ ‫‪ ‬الإجابتان (أ) ‪( ،‬ج) معاً‬ ‫‪POH = - log [ OH- ] ‬‬ ‫‪ -73‬محلول مائي لحمض ضعيف ثابت تأينه يساوى ‪ ، 1.43 x 10-5‬يتأين بنسبة‬ ‫‪ 1.47 %‬ما تركيز أيونات ‪ H3O+‬به؟‬ ‫‪4.87 x 10-4 M ‬‬ ‫‪2.10 x 10-7 M ‬‬ ‫‪9.71 x 10-4 M ‬‬ ‫‪6.62 x 10-2 M ‬‬ ‫‪ -74‬وحدة قياس الحاصل الأيوني للماء‪:‬‬ ‫‪mol2 . L-2 ‬‬ ‫‪mol . L-1 ‬‬ ‫‪mol . L ‬‬ ‫‪mol-1 . L ‬‬ ‫‪107‬‬

‫‪ -75‬يوضح الجدول قيمة الحاصل الأيوني للماء عند درجات حرارة مختلفة‪ .‬أى مما‬ ‫‪Kw‬‬ ‫درجة الحرارة‬ ‫يلى صحيح؟‬ ‫‪1 x 10-14‬‬ ‫‪25‬‬ ‫‪ ‬عمليه تأين الماء طاردة للحرارة‪.‬‬ ‫‪2.7 x 10-14‬‬ ‫‪37‬‬ ‫‪ ‬تقل قيمة ‪ PH‬للماء عند تسخينه‪.‬‬ ‫‪9.6 x 10-14‬‬ ‫‪60‬‬ ‫‪ ‬عند رفع درجة حرارة الماء يظل الماء متعادل‪.‬‬ ‫‪ ‬الإجابتان (ب) ‪( ،‬ج) صحيحتان‪.‬‬ ‫‪ -76‬المركب الذى يمكن أن يزيد من درجة ذوبان كلوريد الفضة في محلول مشبع متزن‬ ‫منه ‪ ،‬هو ‪..............‬‬ ‫ب محلول الأمونيا‬ ‫ا نترات الفضة‬ ‫د غاز الكلور‬ ‫ج غاز كلوريد الهيدروجين‬ ‫‪ -77‬عند إضافة قطرات من محلول قيمة ‪ pH‬له تساوى ‪ 1.3‬فإن التفاعل ‪..............‬‬ ‫ب ينشط في الاتجاه الطردي‬ ‫ا ينشط في الاتجاه العكسي‬ ‫د تقل قيمة ثابت الاتزان‬ ‫ج لا يتأثر‬ ‫‪ -78‬إذا كانت قيمة ‪ pH‬لعينة من التربة تساوى ‪ ، 2.5‬فأي المواد التي يمكن إضافتها‬ ‫لمعادلة هذه التربة ؟‬ ‫ب ملح الطعام‬ ‫ا حمض الفوسفوريك‬ ‫د نترات أمونيوم‬ ‫ج هيدروكسيد كالسيوم‬ ‫‪108‬‬

‫‪ -79‬أياً من محاليل الأملاح التالية تكون قيمة ‪ pH‬له تساوى ‪ ( 7‬محلول متعادل ) ؟‬ ‫ب عصير البرتقال‬ ‫ا هيدروكسيد الصوديوم‬ ‫د حمض الهيدروكلوريك‬ ‫ج كلوريد الصوديوم‬ ‫‪ -80‬إذا كانت قيمة تركيز أيون الهيدرجين للمحلول ‪ X‬تساوى ‪ 0.0001 mol / L‬فإن‬ ‫قيمة الرقم الهيدروكسيلي لهذا المحلول تساوى ‪...............‬‬ ‫ج ‪ 10‬د ‪9‬‬ ‫ا‪ 4‬ب‪7‬‬ ‫‪ -81‬لديك عدة محاليل لإلكتروليتات ضعيفة مختلفة في القوة و التركيز – المحلول‬ ‫الأكثر توصيل للكهرباء هو ‪:‬‬ ‫ب الأقل قوة والأكثر تركيز‬ ‫ا الأكثر قوة والأقل تركيز‬ ‫د الأكثر قوة والأكثر تركيز‬ ‫ج الأقل قوة و الأقل تركيز‬ ‫‪ -82‬في النظام المتزن التالي ‪:‬‬ ‫‪CH3COOH ,,aq,, + H2O,,L,, ↔ CH3COO- ,, aq,, + H3O+ ,, aq,,‬‬ ‫حيث ‪Ka = 1.8 x 10-5‬‬ ‫عند إضافة قطرات من ‪ HCl,,aq,,‬إلى التفاعل تكون قيمة ‪ Ka‬لحمض الأسيتيك‬ ‫تساوى‪:‬‬ ‫ب ‪0.9 x 10-5‬‬ ‫ا ‪1.8 x 10-5‬‬ ‫د ‪3.6 x 10-4‬‬ ‫ج ‪3.6 x 10-4‬‬ ‫‪109‬‬

‫‪ -83‬توضح المعادلة شكلاً من أشكال قانون استفالد للتخفيف إلى جانب شكل مبسط ‪:‬‬ ‫= ‪Ka‬‬ ‫‪������������‬‬ ‫‪→ Ka = ������‬‬ ‫) ‪������ (������−������‬‬ ‫‪������‬‬ ‫أي التقريبات التالية يؤدى إلى الشكل المبسط للمعادلة ؟‬ ‫ا بالنسبة للأحماض الضعيفة ‪ ،‬عندما تكون ‪ ������‬صغيرة جداً ‪ ،‬يمكن تقريب ‪1 - ������‬‬ ‫لتساوى ‪1‬‬ ‫ب بالنسبة للأحماض القوية ‪ ������ ،‬تقترب من ‪ 1‬ومن ثم يمكن تقريب ‪ 1-������‬لتساوى ‪1‬‬ ‫ج عندما تكون ‪ ������‬كبيرة جداً ‪ 1-������ ،‬يمكن تقريبها لتساوى ‪1‬‬ ‫د عندما تكون ‪ V‬كبيرة جداً ‪ ،‬يمكن تقريب ‪ 1- ������‬لتساوى ‪1‬‬ ‫‪ -84‬جميع ما يلي يصف محلول حمض الأسيتيك الذائب في الماء – عدا ‪............‬‬ ‫ا يحتوى على أيونات ويضئ المصباح المتصل بقطبين مغموسين في محلوله‬ ‫ب لا يحتوى على أيونات ولا يضئ المصباح المتصل بقطبين مغموسين في محلوله‬ ‫ج يحتوى على أيونات ويزداد عددها بالتخفيف‬ ‫د يزداد تأينه عند إضافة محلول الصودا الكاوية‬ ‫ب ‪H3O+‬‬ ‫‪ -85‬البروتون المماه هو ‪:‬‬ ‫د الاجابتان أ و ب صحيحتان‬ ‫ا ‪H+‬‬ ‫ج ‪H2O‬‬ ‫‪110‬‬

‫‪ -86‬المحلول اللا إلكتروليتى من محاليل المواد التالية هو ‪.................‬‬ ‫ب ‪HCl‬‬ ‫ا ‪C6H12O6‬‬ ‫د ‪H2SO4‬‬ ‫ج ‪CH3COOH‬‬ ‫‪ -87‬قانون استفالد يبحث العلاقة بين ‪:‬‬ ‫ا درجة التأين إلكتروليت ضعيف ودرجة تخفيفه‬ ‫ب معدلي التفاعل الطردي والعكسي‬ ‫ج سرعة التفاعل وتركيز المتفاعلات‬ ‫د العوامل المؤثرة على نظام في حالة اتزان‬ ‫‪ -88‬تزداد درجة التوصيل الكهربي في محاليل اللإلكتروليتات الضعيفة بزيادة ‪:‬‬ ‫ب حجم المحلول‬ ‫ا التركيز‬ ‫د زمن مرور التيار الكهربي‬ ‫ج التخفيف‬ ‫‪ -89‬أي المحاليل التالية من حمض الأسيتيك يوصل تيار كهربي بدرجة أكبر ؟‬ ‫ب محلول تركيزه ‪0.05 M‬‬ ‫ا محلول تركيزه ‪0.01 M‬‬ ‫ج محلول تركيزه ‪0.005 M‬‬ ‫ج محلول تركيزه ‪0.001 M‬‬ ‫‪111‬‬

‫‪ -90‬عند ذوبان كلوريد الصوديوم في الماء فإنه ‪:‬‬ ‫ب متأين ويتفكك‬ ‫ا غير متأين ويتأين‬ ‫د غير متأين ويتفكك‬ ‫ج متأين ويتأين‬ ‫‪ -91‬عند ذوبان غاز كلوريد الهيدروجين الجاف في الماء فإنه ‪:‬‬ ‫ب متأين ويتفكك‬ ‫ا غير متأين ويتأين‬ ‫د غير متأين ويتفكك‬ ‫ج متأين ويتأين‬ ‫‪ -92‬الخاصية التي تميز الأحماض القوية أنها تتأين ‪:‬‬ ‫ا جزئياً منتجة ‪ OH-‬في محاليلها ب جزئياً منتجة ‪ H3O+‬في محاليلها‬ ‫د كلياً منتجة ‪ H3O+‬في محاليلها‬ ‫ج كلياً منتجة ‪ OH-‬في محاليلها‬ ‫‪ -93‬يعتبر حمض الخليك حمض ضعيف لأنه ‪:‬‬ ‫ا يذوب تماماً في الماء‬ ‫ب لا يؤثر في درجة تجمد الماء‬ ‫ج يعطى أيونات ‪ H+‬و أيونات ‪ OH-‬في المحلول المائي‬ ‫د يتأين بشكل قليل في المحلول المائي‬ ‫‪112‬‬

‫‪ -94‬في محلول حمض الأسيتيك يكون التركيز الأكبر المتواجد بالمحلول هو تركيز‬ ‫‪...........‬‬ ‫ب أيونات الهيدرونيوم‬ ‫ا أيونات الأسيتات‬ ‫د أيونات الهيدروجين‬ ‫ج جزيئات الحمض‬ ‫‪ -95‬أي المحاليل التالية يمكن أن يصل إلى حالة اتزان عند التأين ؟‬ ‫ب ‪NaOH‬‬ ‫ا ‪KOH‬‬ ‫د ‪HF‬‬ ‫ج ‪HNO3‬‬ ‫‪ -96‬في تفاعل هدرجة الزيوت الموضح يفضل أن يكون النيكل ‪:‬‬ ‫‪ + H2 Ni‬زيت نباتي‬ ‫سمن طبيعي‬ ‫د شرائح‬ ‫ج مجزأ‬ ‫ب قطع كبيرة‬ ‫ا سائل‬ ‫‪ -97‬محلول الملح الذي يحتوى على أقل تركيز من كاتيونات الهيدروجين من بين‬ ‫محاليل الأملاح التالية المتساوية التركيز هو ‪................‬‬ ‫ب ‪Al( NO3)3‬‬ ‫ا ‪K2SO4‬‬ ‫د ‪FeBr2‬‬ ‫ج ‪NH4Cl‬‬ ‫‪113‬‬

‫‪ -98‬أياً من القيم التالية تعبر عن قيمة ‪ pH‬لمحلول بنزوات الصوديوم‬ ‫‪ ، C6H5COONa‬تركيزه ‪ ، 0.2 M‬وإذا كان ثابت التأين لحمض البنزويك‬ ‫‪ C6H5COOH‬هو ‪Ka=6.4 X 10-5‬‬ ‫د ‪8.75‬‬ ‫ج ‪6.4‬‬ ‫ب ‪5.4‬‬ ‫ا ‪5.25‬‬ ‫‪ -99‬المحلول المائي للحمض الضعيف ‪ HF‬يحتوى على ‪...............‬‬ ‫ب ‪H2O , HF‬‬ ‫ا ‪HF , F- , H3O+‬‬ ‫د ‪H3O+ , F-‬‬ ‫ج ‪H2O , HF , F-‬‬ ‫‪ -100‬لديك ثلاثة مواد قيم حاصل الإذابة لها كما بالجدول ‪:‬‬ ‫‪C‬‬ ‫المادة ‪B A‬‬ ‫‪10-23‬‬ ‫‪10-24‬‬ ‫‪10-12‬‬ ‫‪Ksp‬‬ ‫فما هو الترتيب الصحيح حسب سرعة ترسيب كل ملح منها ؟‬ ‫ب‪A>C>B‬‬ ‫ا ‪B>C>A‬‬ ‫د‪B>A>C‬‬ ‫ج‪C>A>B‬‬ ‫‪114‬‬

‫‪ -101‬في النظام المتزن ‪:‬‬ ‫)‪N2 (g) + O2(g) + Heat ↔ 2NO(g‬‬ ‫يمكن زيادة كمية ‪ NO‬بواسطة ‪................‬‬ ‫ب رفع درجة الحرارة‬ ‫ا تقليل كمية ‪O2‬‬ ‫د تقليل كمية ‪N2‬‬ ‫ج زيادة الضغط‬ ‫‪ -102‬التفاعل المتزن ‪:‬‬ ‫)‪N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g) , ∆H (-‬‬ ‫يمكن زيادة تركيز غاز ‪ NH3‬بإحدى الطرق التالية ‪:‬‬ ‫ب رفع درجة الحرارة‬ ‫ا تقليل كمية النيتروجين‬ ‫د زيادة الضغط‬ ‫ج تقليل كمية الهيدروجين‬ ‫‪ -103‬في التفاعل التالي ‪:‬‬ ‫)‪CH3CHO(g) ↔ CH4(g) + CO(g‬‬ ‫وبزيادة الضغط ‪ ..‬فأي العبارات التالية صحيحة ؟‬ ‫ا يقل العدد الكلي للمولات في حيز التفاعل‬ ‫ب يزداد العدد الكلي للمولات في حيز التفاعل‬ ‫ج يزاح الاتزان في الاتجاه الطردي‬ ‫د يزداد معدل تكوين ‪CO‬‬ ‫‪115‬‬

‫‪ – 104‬جميع العوامل التالية تؤدى إلى زيادة تفكك كربونات الكالسيوم حسب المعادلة‬ ‫التالية عدا ‪............‬‬ ‫)‪CaCO3(S) + 177.5Kj ↔ CaO(S) + CO2(g‬‬ ‫ب سحب كمية من ‪ CaCO3‬من وسط التفاعل‬ ‫ا زيادة درجة الحرارة‬ ‫ج تقليل الضغط الواقع على النظام د استخدام وعاء اكبر حجماً للتسخين‬ ‫‪ -105‬تغير الضغط يؤثر على حالة الاتزان للتفاعلات الكيميائية التي تتميز ب ‪.......‬‬ ‫ا وجود مواد غازية في وسط التفاعل‬ ‫ب عدم تساوى عدد المولات الغازية في طرق معادلة التفاعل‬ ‫ج تكون جميع التفاعلات انعكاسية‬ ‫د جميع الإجابات صحيحة‬ ‫‪116‬‬

‫‪ ‬ملاحظات الطالب ‪‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................‬‬ ‫‪117‬‬

.............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. 118

‫‪ ‬تصحيح الواجب ‪‬‬ ‫المحاضرة الأولى‬ ‫المحاضرة الثانية‬ ‫المحاضرة الثالثة‬ ‫المحاضرة الرابعة‬ ‫المحاضرة الخامسة‬ ‫تدريبات العامة على الباب‬ ‫‪119‬‬

‫محاضرات الشرح‬ ‫‪ -1‬المحاضرة الأولي ‪ ...........................................................‬ص ‪2‬‬ ‫‪ -2‬المحاضرة الثانية ‪ ...........................................................‬ص ‪8‬‬ ‫‪ -3‬المحاضرة الثالثة ‪ ...........................................................‬ص ‪15‬‬ ‫‪ -4‬المحاضرة الرابعة ‪ ..........................................................‬ص ‪24‬‬ ‫‪ -5‬المحاضرة الخامسة ‪ .......................................................‬ص ‪29‬‬ ‫‪ -6‬المحاضرة السادسة ‪ ........................................................‬ص‪42‬‬ ‫واجب المحاضرات‬ ‫‪ -7‬المحاضرة الأولى ‪ ..........................................................‬ص ‪48‬‬ ‫‪ -8‬المحاضرة الثانية ‪ .........................................................‬ص ‪64‬‬ ‫‪ -9‬المحاضرة الثالثة ‪ ..........................................................‬ص ‪79‬‬ ‫‪ -10‬المحاضرة الرابعة ‪ ..... .................................................‬ص ‪88‬‬ ‫‪ -11‬المحاضرة الخامسة ‪ .....................................................‬ص ‪94‬‬ ‫‪ -12‬المحاضرة السادسة ‪ ....................................................‬ص ‪104‬‬ ‫‪ -13‬تدريبات عامة على الباب ‪ ..............................................‬ص ‪114‬‬ ‫‪1‬‬

‫المحا رضة الأولى‬ ‫‪‬الكيمياء الكهربية ‪:‬‬ ‫\"هى أحد فروع علم الكيمياء يهتم بدراسة التحول المتبادل من طاقة كيميائية إلى‬ ‫كهربية والعكس وذلك من خلال تفاعلات الأكسدة والاختزال\"‪.‬‬ ‫‪‬الأكسدة ‪-:‬‬ ‫هي عملية فقد العنصر للإلكترونات يتبعها زيادة في الشحنة الموجبة‪.‬‬ ‫¯‪ Fe+2 + 2 e‬أكسدة ‪Fe‬‬ ‫أكسدة ‪Mn+2‬‬ ‫¯‪Mn+4 + 2 e‬‬ ‫¯‪ Cl 2 + 2 e‬أكسدة ¯ ‪2 Cl‬‬ ‫‪‬الإختزال ‪-:‬‬ ‫هي عملية اكتساب العنصر للإلكترونات يتبعها نقص في الشحنة الموجبة‪.‬‬ ‫‪ Fe+2‬اختزال ¯‪Fe+3 + e‬‬ ‫‪ Pb+2‬اختزال ¯‪Pb+4 + 2 e‬‬ ‫¯ ¯‪ 2 O‬اختزال ¯‪O2 + 4 e‬‬ ‫‪‬ملاحظة هامة ‪-:‬‬ ‫▪ المادة التي تتأكسد تعمل كـ \"عامل مختزل\"‪.‬‬ ‫▪ المادة التي ُتختزل تعمل كـ \"عامل مؤكسد\"‪.‬‬ ‫‪2‬‬

‫عند غمس صفيحة من الخارصين في محلول كبريتات النحاس ‪ П‬الزرقاء وتركها‬ ‫لفترة نلاحظ‪:‬‬ ‫‪Zn‬‬ ‫‪ -1‬يبدأ فلز الخارصين في الذوبان في المحلول‪.‬‬ ‫‪Cu+2So4- -‬‬ ‫‪Cu0‬‬ ‫‪ -2‬يترسـب فلـز النحاس على سطح صفيحة‬ ‫‪Zn+2‬‬ ‫الخارصين‪.‬‬ ‫‪ -3‬تقل حدة اللون الأزرق تدريجياً حتى يصبح‬ ‫المحلول عديم اللون‪.‬‬ ‫ويعتبر هذا التفاعل مثالاً لتفاعل أكسدة واختزال تلقائي حيث يعبر عنه كالآتي‪-:‬‬ ‫أ‪ .‬تتأكسد ذرات الخارصين متحولة إلى أيونات خارصـين ‪ Zn+2‬فيذوب الخارصـين‬ ‫وينتشر في المحلول‪.‬‬ ‫¯‪ Zn+2 + 2 e‬أكسدة ‪Zn‬‬ ‫''‪''s'' ''aq‬‬ ‫ب‪ .‬تُختزل أيونات النحاس ‪ Cu+2‬متحولة إلى ذرات نحاس ‪ Cu‬تترسب على‬ ‫صفيحة الخارصين‪.‬‬ ‫‪ Cu‬إختزال ¯‪Cu+2 + 2 e‬‬ ‫أكسدة‬ ‫ويكون التفاعل الكلي كالآتي‪-:‬‬ ‫‪Zn + Cu+2‬‬ ‫‪Zn+2 + Cu‬‬ ‫إختزال‬ ‫‪3‬‬

‫‪‬استطاع العلماء استخدام هذه التفاعلات في عمل أنظمة كهربية تعرف باسم‬ ‫\"الخلايا الجلفانية\" روعي فيها‪-:‬‬ ‫ا‪ .‬الفصل بين مكونات نصفي الخلية مع اتصالهما بواسطة \" قنطرة ملحية \"‪.‬‬ ‫‪ .2‬السماح للإلكترونات بالمرور من خلال موصل إلكتروني‪.‬‬ ‫‪ ‬وبذلك أمكن الحصول على تيار كهربي من خلال تفاعل أكسدة واخت ازل تلقائي‪.‬‬ ‫‪ ‬أما النوع الآخر من الخلايا فيعرف باسم \"الخلايا الإلكتروليتية\" أو \"التحليلية\" وفيها‬ ‫يستخدم مصدر خارجي للتيار الكهربي المستمر لإحداث الأكسدة والاخت ازل‪.‬‬ ‫أولاً‪ :‬الخلايا الجلفانية ‪-:‬‬ ‫\"هي أنظمة كهربية يمكن الحصول منها على تيار كهربي نتيجة لحدوث تفاعل أكسدة‬ ‫واختزال تلقائي\"‪.‬‬ ‫علل لما يأتي‬ ‫‪ ‬تعتمد الكيمياء الكهربية على تفـاعلات الأكسدة والاختـزال‪.‬‬ ‫وذلك حيث تنتقل الإلكترونات أثناء التفاعل من العامل المختزل إلى‬ ‫العامل المؤكسد مما يؤدي لمرور التيار الكهربي‪.‬‬ ‫‪‬ومن أبسط الخلايا الجلفانية \" خلية دانيال \" وتتكون من‪-:‬‬ ‫‪ .1‬ساق من الخارصين مغمور في محلول أحد أملاحه حيث يعمل قطب الخارصين كمصعد \"أنود\" قطب‬ ‫سالب تحدث عنده عملية الأكسدة‪.‬‬ ‫‪ .2‬ساق من النحاس مغمور في محلول أحد أملاحه حيث يعمل قطب النحاس ككاثود \"مهبط\" قطب موجب‬ ‫تحدث عنده عملية الاختزال‪.‬‬ ‫‪ .3‬قنطرة ملحية تصل بين محلولي نصفي الخلية وتحتوي على محلول إلكتروليتي لا يتفاعل مع مكونات‬ ‫نصفي الخلية‪.‬‬ ‫‪ ‬وعند توصيل قطبي الخلية بسلك معدني يمر التيار الكهربي نتيجة حدوث تفاعل أكسدة واختزال‪.‬‬ ‫‪4‬‬

‫‪V‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫إتجاه حركة الإلكترونات ‪Zn‬‬ ‫‪SO4- -‬‬ ‫قنطرة ملحية‬ ‫‪SO4- -‬‬ ‫‪Cu+2‬‬ ‫‪Zn+2‬‬ ‫بها‬ ‫¯ ¯‪Cu+2SO4‬‬ ‫¯ ¯‪Zn+2SO4‬‬ ‫‪Na2So4‬‬ ‫\"كاثــود\"‬ ‫\"أنــود\"‬ ‫\"‪\"aq‬‬ ‫‪‬ويتم تفاعل الأكسدة والاختزال كالتالي‪-:‬‬ ‫‪.1‬عند الأنود‪ -:‬تتأكسد ذ ارت الخارصين ‪ Zn‬متحولة إلى أيونات خارصين ‪Zn+2‬‬ ‫أكسدة ‪Zn‬‬ ‫‪Zn+2 + 2 e -‬‬ ‫فتتآكل ساق الخارصين وتقل كتلته‪.‬‬ ‫''‪''s‬‬ ‫''‪''aq‬‬ ‫علل لما يأتي‬ ‫‪ ‬يعمل الـخارصين كأنــود في خلية دانيــال‪.‬‬ ‫حيث تحدث له عملية الأكسدة‪.‬‬ ‫علل لما يأتي‬ ‫‪ ‬الأنــود هو القطب السالــب في الـخلايا الـجـلفانية‪.‬‬ ‫وذلك بسبب تراكم الإلكترونات السالبة فوق سطحه‪.‬‬ ‫‪.2‬عند الكاثود‪ -:‬تختزل أيونات النحاس ‪ Cu+2‬متحولة إلى ذ ارت نحاس ‪Cu‬‬ ‫‪ Cu‬إختزال ¯‪Cu+2 + 2 e‬‬ ‫تترسب على الساق فتزداد كتلته‪.‬‬ ‫''‪''aq'' ''s‬‬ ‫ويمكن تمثيل التفاعل الكلي كالآتي‪-:‬‬ ‫‪Zn + Cu+2‬‬ ‫‪Zn+2 + Cu‬‬ ‫''‪''s'' ''aq‬‬ ‫''‪''aq'' ''s‬‬ ‫‪5‬‬

‫ويتوقف مرور التيار الكهربي عندما يذوب فلز الخارصين تماماً أو تنضب أيونات‬ ‫النحاس في المحلول‪.‬‬ ‫‪ ‬وقد اتفق العلماء على تمثيل \"الخلايا الجلفانية\" برمز مبسط يسمى \" الرمز‬ ‫الإصطلاحي \"‪.‬‬ ‫‪Zn / Zn+2 / / Cu+2 / Cu‬‬ ‫‪ ‬حيث يمثل الخط المفرد الحد الفاصل بين العنصر وأيوناته‪.‬‬ ‫بينما يمثل الخط المزدوج الحد الفاصل بين المحلولين أي \" القنطرة الملحية \"‪.‬‬ ‫‪ ‬القنطرة الملحية‪-:‬‬ ‫هي عبارة عن أنبوبة زجاجية على هيئة حرف ‪ U‬مقلوب تملأ بمحلول إلكتروليتي لا‬ ‫تتفاعل أيوناته مع أيونات محاليل نصفي الخلية ولا مع مواد الأقطاب‪.‬‬ ‫مثـل‪\" Na2SO4 \" :‬‬ ‫‪‬أهمية القنطرة الملحية‪-:‬‬ ‫‪.1‬التوصيل بين محلولي نصفي الخلية دون الاتصال المباشر‪.‬‬ ‫‪.2‬معادلة الشحنات الموجبة والسالبة الناتجة عن عمليتي الأكسدة والإخت ازل‪.‬‬ ‫‪.3‬تكوين فرق جهد بين نصفي الخلية يسمح بمرور التيار الكهربي‪.‬‬ ‫‪ ‬ما هو أثــر غيــاب القنطــرة الـملحية ؟‬ ‫تتراكم الشحنات الموجبة والسالبة في المحلول فتتوقف عمليتي الأكسدة‬ ‫والإختزال ويتوقف مرور التيار الكهربي‪.‬‬ ‫‪ ‬ملاحظة هامة ‪-:‬‬ ‫▪ تحدث عملية الأكسدة دائماً عند الأنـود وعملية الإخت ازل دائماً عند الكاثـود‪.‬‬ ‫‪6‬‬

‫‪ ‬قياس جهود الأقطاب‪-:‬‬ ‫لا يمكن قياس فرق الجهد المطلق بين قطب فلز ومحلول أيوناته بطريقة مباشرة‬ ‫ولكن يمكن قياس فرق الجهد بين قطبي الخلية الجلفانية‪.‬‬ ‫‪ ‬لذا اقترح العلماء تكوين خلية جلفانية من قطبين أحدهما \"القطب الم ارد‬ ‫قياسه\" والآخر قطب قياسي ذات جهد ثابت ومعلوم وبقياس ‪ e.m.f‬للخلية‬ ‫يتم تعيين جهد القطب غير المعلوم‪.‬‬ ‫‪ ‬القطب معلوم الجهد الذي يستخدم في قياس جهود الأقطاب الأخرى هو‬ ‫‪ ‬قطب الهيدروجين القياسي ) ‪( S . H . E‬‬ ‫يتكون قطب الهيدروجين القياسي من صفيحة من البلاتين مغطاة بطبقة من‬ ‫البلاتين الأسود \"الإسفنجي\" يمرر عليها غاز الهيدروجين تحت ضغط ثابت ‪1‬‬ ‫‪ atm‬مغمور في محلول ‪ 1 M‬لحمض قوي‪.‬‬ ‫‪H2‬‬ ‫‪ o‬تحت هذه الظروف من ضغط الغاز وتركيز الحمض‬ ‫‪1 atm‬‬ ‫يكون جهد قطب الهيدروجين مساوياً \"صفر\" ويكون‬ ‫‪Hcl . 1 M‬‬ ‫قياسياً‪.‬‬ ‫‪ ‬ملاحظة هامة ‪-:‬‬ ‫▪ يتغير جهد قطب الهيدروجين بتغيير ضغط الغاز‬ ‫أو تركيز الحمض أو كلاهما‪Pt .‬‬ ‫‪Pt + H2 ( 1 atm ) / 2 H+ . 1 M‬‬ ‫▪ الرمز الإصلاحي له ‪:‬‬ ‫‪7‬‬

‫المحا رضة الثانية‬ ‫\" سلسلة الجهود الكهربية العناصر \"‬ ‫\"هو ترتيب العناصر تنازلياً تبعاً لجهود اختزالها السالبة تصاعدياً تبعاً لجهود اختزالها‬ ‫الموجبة\"‪.‬‬ ‫‪ ‬أو‬ ‫\"هي ترتيب العناصر تنازلياً تبعاً لجهود تأكسدها الموجبة تصاعدياً تبعاً لجهود‬ ‫تأكسدها السالبة\"‪.‬‬ ‫‪8‬‬

‫‪‬ومن سلسلة الجهود الكهربية نلاحظ‪-:‬‬ ‫‪.1‬العناصر ذات جهود الإخت ازل الأكثر سالبية تقع في قمة السلسلة تعمل كعوامل‬ ‫مختزلة قوية حيث تميل لفقد الإلكترونات بسهولة‪.‬‬ ‫‪.2‬العناصر ذات جهود الإخت ازل الأكثر إيجابية تقع أسفل السلسلة وتعمل كعوامل‬ ‫مؤكسدة حيث تميل لإكتساب الإلكترونات‪.‬‬ ‫‪.3‬عناصر أعلى السلسلة تحل محل العناصر التي تليها في محاليل أملاحها‬ ‫وكلما ازد البعد بين العنصرين في المتسلسلة تزداد سرعة الإحلال‪.‬‬ ‫‪.4‬جميع العناصر التي تقع أعلى الهيدروجين تحل محل الهيدروجين في محاليل‬ ‫الأحماض‪.‬‬ ‫‪Fe + 2HCl‬‬ ‫‪FeCl2 + H2‬‬ ‫''‪''s'' ''aq‬‬ ‫''‪''aq'' ''g‬‬ ‫وكلما ازدت القيمة السالبة لجهد الإخت ازل تزداد قدرة العنصر على الإحلال محل‬ ‫الهيدروجين‪.‬‬ ‫‪ ‬ويلاحظ أن لكل نصف خلية قياسي قيمتين إحداهما سالبة والأخرى موجبة‬ ‫حيث يكون‪.‬‬ ‫جهد التأكسد = ‪ -‬جهد الإختزال‬ ‫‪9‬‬

‫‪ Zn+2 + 2e¯ , Eo = 0.76 V‬أكسدة ‪Zno‬‬ ‫جهد تأكسد الخارصين‬ ‫‪ Zn , Eo = - 0.76 V‬إختزال ¯‪Zn+2 + 2e‬‬ ‫جهد إخت ازل الخارصين‬ ‫‪ Cu , Eo = 0.34 V‬إختزال ¯‪Cu+2 + 2e‬‬ ‫جهد إخت ازل النحاس‬ ‫‪ Cu+2 + 2e¯ , Eo = - 0.34 V‬أكسدة ‪Cuo‬‬ ‫جهد تأكسد النحاس‬ ‫‪ ‬ولحساب ق ‪ .‬د ‪ .‬ك يستخدم أحد القوانين التالية ‪-:‬‬ ‫ق ‪ .‬د ‪ .‬ك \" ‪ = \"e.m.f‬جهد تأكسد الأنود – جهد تأكسد الكاثود‬ ‫ق ‪ .‬د ‪ .‬ك \" ‪ = \"e.m.f‬جهد اختزال الكاثود – جهد اختزال الأنود‬ ‫ق ‪ .‬د ‪ .‬ك \" ‪ = \"e.m.f‬جهد تأكسد الأنود ‪ +‬جهد اختزال الكاثود‬ ‫‪ ‬حساب ق ‪ .‬د ‪ .‬ك لخلية دانيال ‪-:‬‬ ‫ق ‪ .‬د ‪ .‬ك \" ‪1.1 V = ( 0.34 - ) – 0.76 = \"e.m.f‬‬ ‫والإشارة الموجبة لـ \" ‪ \"e.m.f‬تدل على أن الخلية جلفانية‪.‬‬ ‫علل لما يأتي‬ ‫‪ ‬يمكن التعرف على نوع الخلية من إشـــارة ق ‪ .‬د ‪ .‬ك‪.‬‬ ‫حيث أن الإشارة الموجبة لـ ق ‪ .‬د ‪ .‬ك تدل على أن الخلية جلفانية بينما الإشارة‬ ‫السالبة تدل على أنها تحليلية‪.‬‬ ‫‪ ‬تنقسم الخلايا الجلفانية تبعاً لطبيعة عملها إلي ‪-:‬‬ ‫‪ -1‬خلايا أولية‬ ‫‪ -2‬خلايا ثانوية‬ ‫وكلاهما ينتج التيار الكهربي نتيجة لحدوث تفاعل أكسدة واخت ازل تلقائي‪.‬‬ ‫‪10‬‬

‫أولاً‪ :‬الخلايا الأولية ‪-:‬‬ ‫هي أنظمة كهربية تختزن الطاقة الكيميائية والتي يمكن تحويلها عند اللزوم إلى‬ ‫طاقة كهربية من خلال تفاعل أكسدة واخت ازل \"تلقائي غير انعكاسي\" أي أنه لا يمكن‬ ‫إعادة شحنها‪.‬‬ ‫‪ ‬ملاحظات هامة ‪-:‬‬ ‫‪.1‬تتوقف الخلايا الأولية عن العمل عندما تستهلك مادة المصعد أو تنضب أيونات‬ ‫المهبط‪.‬‬ ‫‪.2‬يصعب إعادة شحنها لإعادة مكوناتها للصورة الأصلية‪.‬‬ ‫‪.3‬تصنع في الصورة الجافة عـلل لأن الخلايا الجافة تكون أصغر حجماً وسهلة‬ ‫النقل والتداول كما تعطي تيار ثابت الشدة لفترة زمنية طويلة‪.‬‬ ‫‪11‬‬

‫تختزل ‪ -‬ولا تؤكسد‬ ‫‪‬الطريقة \"الصقرية\" في شرح المتسلسلة الكهربية‪-:‬‬ ‫تؤكسد ‪ -‬ولا تختزل‬ ‫▪ العنصر الأعلى في جهد التأكسد يتأكسد بسهولة‪.‬‬ ‫▪ العنصر الأعلى في جهد الإخت ازل ُتختزل بسهولة‪.‬‬ ‫\" عناصر أعلى السلسلة \"‬ ‫‪ ‬تتميز بكبر جهد تأكسدها‪.‬‬ ‫‪ ‬تتأكسد بسهولة ويصعب اخت ازلها‪.‬‬ ‫‪ ‬عوامل مختزلة قوية‪.‬‬ ‫‪ ‬تعمل كأنود في الخلايا الجلفانية‪.‬‬ ‫‪ ‬تحل محل العناصر التي تليها في محاليلها‪.‬‬ ‫‪ ‬تحل محل الهيدروجين في محاليل الأحماض‪.‬‬ ‫‪ ‬لا يصلح وعاء منها لحفظ محاليل العناصر التي تليها‪.‬‬ ‫\" عناصر أسفل السلسلة \"‬ ‫‪ ‬تتميز بكبر جهد إخت ازلها‪.‬‬ ‫‪ ‬تختزل بسهولة ويصعب أكسدتها‪.‬‬ ‫‪ ‬عوامل مؤكسدة قوية‪.‬‬ ‫‪ ‬تعمل ككاثود في الخلايا الجلفانية‪.‬‬ ‫‪ ‬لا تحل محل الهيدروجين في محاليل الأحماض‪.‬‬ ‫‪ ‬تصنع أوعية منها لحفظ محاليل العناصر التي تسبقها‪.‬‬ ‫‪12‬‬

‫عنص ارن ‪ Y , X‬جهدا تأكسدهما ‪ 2.5 V , 0.8 V‬على الترتيب وكان ‪ X‬أحادي‬ ‫التكافؤ ‪ Y ،‬ثنائي وعند التوصيل عين كل من ‪:‬‬ ‫\" الأنـود ‪ ،‬الكاثـود ‪ ،‬التفاعل الكلي والرمز الإصطلاحي ق ‪ .‬د ‪ .‬ك ونوع الخلية \"‬ ‫‪Y‬‬ ‫‪X‬‬ ‫جهود تأكسد‬ ‫‪2.5 V‬‬ ‫‪0.8 V‬‬ ‫‪ Y+2 + 2 e-‬أكسدة ‪Y‬‬ ‫الأنـود ‪Y :‬‬ ‫اخـتزال ‪2 X+ + 2 e‬‬ ‫‪2X‬‬ ‫الكاثـود ‪X :‬‬ ‫‪Y + 2 X+‬‬ ‫‪Y+2 + 2 X‬‬ ‫التفاعل الكلي ‪:‬‬ ‫‪Y / Y+2 / / 2 X / 2 X‬‬ ‫الرمز الإصطلاحي ‪:‬‬ ‫ق ‪ .‬د ‪ .‬ك = ‪1.7 V = 0.8 – 2.5‬‬ ‫نوع الخلية ‪ :‬جلفانية لأن ق ‪ .‬د ‪ .‬ك بإشارة موجبة‪.‬‬ ‫‪13‬‬

‫‪ ‬تدريب ‪-:‬‬ ‫رتب أنصاف الخلايا الآتية تصاعدياً حسب قوتها كعوامل مختزلة‪:‬‬ ‫‪✓ Zn+2 / Zn0 , E° = - 0.76 V‬‬ ‫''‪''aq' ''s‬‬ ‫‪✓ Mg+2 / Mg0 , E° = - 2.37 V‬‬ ‫''‪''aq'' ''s‬‬ ‫✓‬ ‫‪2Cl ¯ /‬‬ ‫''‪Cl2'0'g‬‬ ‫‪, E° = - 1.36 V‬‬ ‫'‪''aq‬‬ ‫‪✓ K+ / K0 , E° = - 2.925 V‬‬ ‫''‪''aq'' ''s‬‬ ‫‪✓ Pt+2 / Pt0 , E° = - 1.2 V‬‬ ‫''‪''aq'' ''s‬‬ ‫ثم اكتب الرمز الاصطلاحي للخلية الجلفانية التي تعطي أكبر قوة دافعة كهربية من‬ ‫أنصاف الخلايا السابقة موضحاً اتجاه سريان التيار الكهربي فيها‬ ‫‪14‬‬

‫المحا رضة الثالثة‬ ‫ومن أمثلة الخلايا الأولية‪- :‬‬ ‫أ‪ -‬خلية الزئبق‬ ‫ب‪ -‬خلية الوقود‬ ‫‪ ‬خلية الزئبق ‪-:‬‬ ‫خلية أولية تضع في شكل إسطواني أو قرص تتميز بأنها صغيرة الحجم لذا فهي‬ ‫خارصين‬ ‫شائعة الاستخدام في \"سماعات الأذن ‪ ،‬الساعات‬ ‫حاجز مسامي‬ ‫‪ ،‬آلات التصوير\"‪KOH .‬‬ ‫غلاف من الصلب‬ ‫أكسيد زئبق‬ ‫‪.1‬المصعد ‪ :‬قطعة من الخارصين \" قطب سالب \" ‪Zn‬‬ ‫وجرافيت‬ ‫‪.2‬المهبط ‪ :‬أكسيد الزئبق الأحمر ‪HgO‬‬ ‫‪.3‬الإلكتروليت ‪ :‬هيدروكسيد بوتاسيوم ‪KOH‬‬ ‫\"‪Zn\"s\" + HgO\"s‬‬ ‫‪.4‬التفاعل الكلي ‪ZnO\"s\" + Hg\" l \" :‬‬ ‫‪.5‬الرمز الإصطلاحي ‪Zn / Zn+2 / / Hg+2 / Hg :‬‬ ‫‪.6‬ق ‪ .‬د ‪ .‬ك ‪1.35 V :‬‬ ‫علل لما يأتي‬ ‫‪ ‬يـجب التخلص من خلية الزئبق بشكل آمن بعد استخدامهـا‪.‬‬ ‫وذلك لإحتوائها على عنصر الزئبق مادة سامة‪.‬‬ ‫‪15‬‬

‫‪ ‬خلية الوقود ‪-:‬‬ ‫\"يحترق غاز الهيدروجين في الهواء بعنف مولداً ح اررة وضوء\"‪.‬‬ ‫\"‪2 H2\"g\" + O2\"g‬‬ ‫‪2 H2O\"v\" + heat , light‬‬ ‫‪ ‬وقد تمكن العلماء من إج ارء هذا التفاعل في ظروف يتم التحكم فيها داخل‬ ‫\"خلية الوقود\" وقد لاقى هذا النوع من الخلايا اهتماماً في مركبات الفضاء‪.‬‬ ‫‪ -1‬الأنـود ‪ :‬وعاء مجوف مبطن بطبقة من كاثـود أنـود‬ ‫الكربون المسامي‪H2 O2 .‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪ -2‬الكاثود ‪ :‬وعاء مجوف مبطن بطبقة‬ ‫‪e H+‬‬ ‫‪e‬‬ ‫من الكربون المسامي‪.‬‬ ‫‪H+‬‬ ‫‪ -3‬الإلكتروليت ‪ :‬محلول ‪ O2 KOH‬زائد زائد‪H2‬‬ ‫وبخار ماء‬ ‫التفاعلات الحادثة داخل الخلية ‪:‬‬ ‫أ‪ -‬تفاعل الأكسدة عند الأنود ‪:‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪H2''g''+‬‬ ‫‪4‬‬ ‫¯ ‪OH‬‬ ‫‪4 H2O''v+'' 4 e ¯ , E = 0.83 V‬‬ ‫''‪''aq‬‬ ‫ب‪ -‬تفاعل الإختزال عند الكاثود ‪:‬‬ ‫¯ ‪O2 + 2 H2O + 4 e‬‬ ‫¯ ‪4 OH‬‬ ‫‪, E = 0.4 V‬‬ ‫''‪''g'' ''v‬‬ ‫''‪''aq‬‬ ‫‪ ‬التفاعل الكلي ‪:‬‬ ‫‪2 H2 + O2‬‬ ‫‪2 H2O‬‬ ‫''‪''g'' ''g‬‬ ‫''‪''v‬‬ ‫‪ ‬الرمز الإصطلاحي ‪2 H2 / 4 H+ / / O2 / 2 O - - :‬‬ ‫‪ ‬ق ‪ .‬د ‪ .‬ك = ‪1.23 V‬‬ ‫‪16‬‬

‫⇚ ملاحظات على خلية الوقود‪-:‬‬ ‫‪.1‬لا تستهلك مثل بقية الخلايا الجلفانية عـلل لأنها تزود بالوقود من مصدر‬ ‫خارجي‪.‬‬ ‫‪.2‬تعمل عند درجة ح اررة عالية فينتج بخار الماء الذي يتم جمعه وتكثيفه واستخدامه‬ ‫كمياه لشرب رواد الفضاء‪.‬‬ ‫علل لما يأتي‬ ‫‪ ‬تلاقي خلايا الوقود اهتماماً بالغاً في مركبات الفضاء‪.‬‬ ‫أ‪ .‬لأن الوقود المستخدم فيها هو نفس الوقود المستخدم في دفع الصواريخ‪) H2 (.‬‬ ‫ب‪ .‬كما أن بخار الماء الناتج عن عمل الخلية يتم جمعه وتكثيفه ويستخدم لشرب رواد‬ ‫الفضاء‪.‬‬ ‫‪.3‬بعكس الخلايا الجلفانية الأخرى فإن خلية الوقود لا تختزن الطاقة بداخلها ولكن‬ ‫يتطلب عملها إمداداً مستم اًر بالوقود وإ ازلة مستمرة للنواتج‪.‬‬ ‫علل لما يأتي‬ ‫تختلف خلية الوقود في طبيعة عملها عن بقية الخلايا الجلفانية‪.‬‬ ‫لأنها لا تختزن الوقود بداخلها ولكن يتطلب عملها إمداداً مستمراً بالوقود‬ ‫وسحب مستمر للنواتج‪.‬‬ ‫ثانياً‪ :‬الخلايا الثانوية‪-:‬‬ ‫هي خلايا جلفانية تختزن الطاقة الكهربية على هيئة طاقة كيميائية يمكن تحويلها‬ ‫إلى طاقة كهربية عند اللزوم‪ .‬كما يمكن إعادة شحنها بإم ارر تيار كهربي مستمر من‬ ‫مصدر خارجي بين قطبيها \"عكس اتجاه التفريغ\"‪.‬‬ ‫‪ ‬أي أن تفاعلات الأكسدة والاخت ازل فيها تكون \"تلقائية إنعكاسية\"‪.‬‬ ‫‪17‬‬

‫ومن أمثلة الخلايا الثانوية ‪-:‬‬ ‫أ‪ -‬بطارية الرصاص الحامضية‬ ‫ب‪ -‬بطارية أيون الليثيوم‬ ‫‪ ‬بطارية الرصاص الحامضية ‪  :‬مركم الرصاص \"بطارية السيارة \"‬ ‫تتكون غالباً من ستة خلايا متصلة معاً على التوالي ق ‪ .‬د ‪ .‬ك لكل منها ‪2 V‬‬ ‫فيكون الجهد الكلي في البطارية = ‪12 V = 2  6‬‬ ‫‪ ‬ويمكن زيادة الجهد الكلي بزيادة عدد ‪PbO2‬‬ ‫كاثـود ‪Pb‬‬ ‫الخلايا‪.‬‬ ‫أنـود‬ ‫وعاء من‬ ‫محلول‬ ‫‪ -1‬الأنـود ‪ :‬شبكة من الرصاص مملؤة‬ ‫\"البولي سترين\"‬ ‫بالرصاص الإسفنجي‪.‬‬ ‫‪H2So4‬‬ ‫‪ -2‬الكاثود ‪ :‬شبكة من الرصاص مملؤة بثاني أكسيد الرصاص‪.‬‬ ‫‪ -3‬الإلكتروليت ‪ :‬محلول حمض كبريتيك مخفف‪.‬‬ ‫علل لما يأتي‬ ‫‪ ‬توضع مكونات بطارية الرصاص في وعاء من البولي‬ ‫سترين‪.‬‬ ‫لأنه لا يتأثر بالأحماض‪.‬‬ ‫‪18‬‬

‫تفاعلات التفريغ ‪-:‬‬ ‫أ‪ -‬عند الأنود ‪ :‬يتأكسد الرصاص‬ ‫¯ ¯‪Pb + SO4‬‬ ‫‪PbSO4 + 2 e ¯ , E = 0.36 V‬‬ ‫''‪''s'' ''aq‬‬ ‫''‪''aq‬‬ ‫ب‪ -‬عند المهبط ‪ :‬إختزال ثاني أكسيد الرصاص‬ ‫¯ ‪PbO2 + 4H+ + SO4 ¯ ¯+ 2e‬‬ ‫‪PbSO4 + 2H2O , E = 1.69 V‬‬ ‫''‪''s'' ''aq'' ''aq‬‬ ‫''‪''aq'' ''L‬‬ ‫‪ ‬وتكون معادلة التفاعل الكلية ‪:‬‬ ‫‪2PbSO4 + 2H2O‬‬ ‫¯ ¯‪Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO4‬‬ ‫”‪“ L” “aq‬‬ ‫”‪“aq‬‬ ‫”‪“s” “aq‬‬ ‫”‪“s‬‬ ‫‪'' e . m . f '' = 0.36 + 1.69 = 2.05 V‬‬ ‫‪19‬‬

‫‪ ‬قياس حالة البطارية‪-:‬‬ ‫يمكن التعرف على حالة البطارية بقياس كثافة الحمض باستخدام \" الهيدروميتر\"‪.‬‬ ‫أ‪ .‬إذا كانت كثافة الحمض من ‪ 1.28 : 1.3 g/ cm3‬تكون البطارية مشحونة‪.‬‬ ‫ب‪ .‬إذا قلت كثافة الحمض عن ‪ 1.2 g/cm3‬تكون البطارية في حاجة للشحن‬ ‫لزيادة تركيز الحمض‪.‬‬ ‫‪ ‬شحن البطارية‪ -:‬ينتج عن عمل البطارية لمدة طويلة‪.‬‬ ‫أ‪ .‬نقص تركيز الحمض بسبب الماء الناتج عن الأكسدة والإخت ازل‪.‬‬ ‫ب‪ .‬تحول كل من مادة الأنود ‪ ،Pb‬ومادة الكاثود ‪ PbO2‬إلى كبريتات رصاص‬ ‫‪ П‬مما يؤدي لنقص شدة التيار‪.‬‬ ‫‪ ‬ويتم شحن البطارية بتوصيلها بمصدر خارجي للتيار الكهربي المستمر ذات‬ ‫جهد أكبر بقليل من جهد البطارية عكس اتجاه التفريغ فتعود مكونات الخلية للحالة‬ ‫الأصلية‪.‬‬ ‫‪2 PbSO4 + 2 H2O Charge‬‬ ‫‪Pb + PbO2 + 2H2SO4‬‬ ‫''‪''aq'' ''L‬‬ ‫''‪''s'' ''s‬‬ ‫''‪''aq‬‬ ‫وتعمل البطارية أثناء الشحن كخلية تحليلية‪ .‬عـلل‬ ‫‪ ‬حيث تستمد التيار الكهربي من مصدر خارجي للتيار المستمر لإحداث‬ ‫تفاعل أكسدة وإخت ازل غير تلقائي‪.‬‬ ‫وفي السيارة يعمل الدينامو على إعادة شحن البطارية بشكل مستمر‪.‬‬ ‫علل لما يأتي‬ ‫‪ ‬بطارية الرصاص خلية جلفانية ثانوية‪.‬‬ ‫جلفانية ‪ :‬لأن تفاعل الأكسدة والإختزال بها يكون تلقائي ينشأ عنه مرور تيار كهربي‪.‬‬ ‫ثانوية ‪ :‬لأن تفاعلاتها إنعكاسية حيث يمكن إعادة شحنها بتوصيلها بمصدر خارجي‬ ‫للتيار الكهربي المستمر‪.‬‬ ‫‪20‬‬

‫علل لما يأتي‬ ‫‪ ‬تقل شدة التيار الناتج من بطارية الرصاص عند استخدامها لمدة طويلة‪.‬‬ ‫أ‪ .‬بسبب تحول مواد الأقطاب إلى كبريتات رصاص ‪. II‬‬ ‫ب‪ .‬كما أن الماء الناتج عن تفاعل الأكسدة والإختزال يقلل تركيز الحمض‬ ‫فتقل شدة التيار‪.‬‬ ‫بطارية أيون الليثيوم ‪-:‬‬ ‫خلية ثانوية قابلة لإعادة الشحن تستخدم في أجهزة المحمول والكمبيوتر‬ ‫وبعض السيا ارت الحديثة كبديل لمركم الرصاص‪.‬‬ ‫علل لما يأتي‬ ‫‪ ‬تستخدم بطارية أيون الليثيوم كبديل لمركم الرصاص في السيارات الحديثة‪.‬‬ ‫وذلك لأنها أصغر حجماً وأخف وزناً كما أنها ذات قدرة هائلة على تخزين‬ ‫الطاقة الكهربية‪.‬‬ ‫علل لما يأتي‬ ‫‪ ‬استخدام عنصر الليثيوم في بطارية أيون الليثيوم‪.‬‬ ‫‪ -‬لأنه أخف فلز معروف‪.‬‬ ‫‪ -‬كما أنه أقل الفلزات من حيث جهد الاختزال ‪. - 3.04 V‬‬ ‫‪21‬‬

‫أنـود‬ ‫كاثـود‬ ‫إلكتروليت‬ ‫أنـود‬ ‫إلكتروليت \"‪\"+‬‬ ‫كاثـود \"‪\"-‬‬ ‫\"‪\"-‬‬ ‫\"‪\"+‬‬ ‫¯‪e‬‬ ‫¯‪e‬‬ ‫شحـن‬ ‫تفريـغ‬ ‫وتتكون البطارية من‪-:‬‬ ‫الأنـود ‪\" :‬الإلكترود السالب\" يتكون من ج ارفيت الليثيوم ‪.LiC6‬‬ ‫الكاثود ‪\" :‬الإلكترود الموجب\" أكسيد الليثيوم كوبلت ‪.LiCoO2‬‬ ‫عازل عبارة عن شريحة رقيقة جداً من البلاستيك تعمل على عزل الإلكترود‬ ‫السالب عن الموجب وتسمح بمرور الأيونات‪.‬‬ ‫الإلكتروليت ‪ :‬سداسي فلورو فوسفيد الليثيوم (‪.)LiPF6‬‬ ‫وعند تشغيل البطارية تكون التفاعلات الحادثة كالآتي‪-:‬‬ ‫عند الأنود ‪:‬‬ ‫‪LiC6‬‬ ‫¯‪C6 + Li + + e‬‬ ‫''‪''s'' ''s'' ''aq‬‬ ‫عند الكاثود ‪:‬‬ ‫¯‪CoO2 + Li + + e‬‬ ‫‪LiCoO2‬‬ ‫''‪''s'' ''aq‬‬ ‫‪Discharge‬‬ ‫التفاعل الكلي ‪''s'' :‬‬ ‫‪Charge‬‬ ‫‪C6 + LiCoO2‬‬ ‫‪LiC6 + CoO2‬‬ ‫''‪''s'' ''s‬‬ ‫''‪''s'' ''s‬‬ ‫‪Ecell = 3 V‬‬ ‫‪22‬‬

‫علل لما يأتي‬ ‫‪ ‬بطارية أيون الليثيوم جلفانية ثانوية‪.‬‬ ‫جلفانية ‪ :‬لأن تفاعل الأكسدة والإختزال فيها تلقائي‪.‬‬ ‫ثانوية ‪ :‬لأن تفاعلاتها إنعكاسية حيث يمكن إعادة شحنها بتوصيلها بمصدر خارجي‬ ‫للتيار الكهربي المستمر‪.‬‬ ‫‪23‬‬

‫المحا رضة الرابعة‬ ‫‪ ‬تآكــــل المعــــادن ‪‬‬ ‫تعتبر ظاهرة تآكل المعادن من الظواهر التي تسبب خسائر اقتصادية فادحة‪.‬‬ ‫حيث يقدر الحديد المفقود نتيجة التآكل بحوالي ربع الإنتاج العالمي‪.‬‬ ‫لذا اهتم العلماء بد ارسة هذه الظاهرة من حيث ‪-:‬‬ ‫‪ ‬كيفية التغلب عليها‬ ‫‪ ‬أسبابها‬ ‫الصــدأ ‪-:‬‬ ‫هو تآكل كيميائي للفل ازت بفعل الوسط المحيط‪.‬‬ ‫ميكانيكية التآكل‪ :‬أي فلز نقي لا يصدأ بسهولة ولكن وجود الشوائب مع‬ ‫الفلز ينشط عملية التآكل‪ .‬عـلل‬ ‫لأنه عند تلامس عنصرين فلزيين مختلفين في النشاط في وجود إلكتروليت‬ ‫فإن ذلك يؤدي لتآكل الفلز الأكثر نشاطاً في هذا الوسط‪.‬‬ ‫‪ ‬وذلك لتكون خلية جلفانية موضعية يكون الأنود فيها الفلز المتآكل‬ ‫الأكثر نشاطاً والكاثود الأقل نشاطاً فيتآكل الفلز الأكثر نشاطاً‪.‬‬ ‫عند تلامس فلز ‪ Mg‬مع الحديد ‪ Fe‬فإن فلز الماغنيسيوم يتآكل‪.‬‬ ‫عند تلامس فلز الحديد ‪ Fe‬مع النحاس ‪ Cu‬فإن الحديد يتآكل‪.‬‬ ‫‪24‬‬

‫تفسير ميكانيكية تآكل الحديد ‪-:‬‬ ‫عند حدوث تشقق أو كسر في قطعة حديد فإنها تكون خلية جلفانية يكون‬ ‫فيه الحديد هو \"الأنود\" وشوائب الكربون \"كاثود\" في وجود الماء المذاب فيه‬ ‫بعض الأيونات كإلكتروليت فتحدث التفاعلات الآتية‪:‬‬ ‫‪ -1‬تتأكسد ذ ارت الحديد متحولة إلى أيونات حديد ‪.П‬‬ ‫¯‪ 2 Fe+2 + 4 e‬أكسدة ‪2 Fe‬‬ ‫''‪''s'' ''aq‬‬ ‫‪ -2‬تصبح أيونات ‪ Fe+2‬جزء من الإلكتروليت وتنتقل خلال قطعة الحديد‬ ‫للكاثود والذي تمثله شوائب الكربون‪ .‬فتقوم قطعة الحديد بدور الأنود‬ ‫والدوائر الخارجية‪.‬‬ ‫‪ُ -3‬يختزل غاز الأكسجين عند الكاثود في وجود الرطوبة إلى مجموعات‬ ‫¯ ‪.OH‬‬ ‫¯‪2 H2O + O2 + 4 e‬‬ ‫¯ ‪4 OH‬‬ ‫''‪''v'' ''g‬‬ ‫''‪''aq‬‬ ‫‪ -4‬تتحد أيونات حديد ‪ П‬مع مجموعات الهيدروكسيد مكوناً هيدروكسيد‬ ‫حديد ‪.П‬‬ ‫¯ ‪2 Fe+2 + 4 OH‬‬ ‫''‪2 Fe (OH)2 ''s‬‬ ‫''‪''aq'' ''aq‬‬ ‫يتأكسد هيدروكسيد حديد ‪ П‬بواسطة الأكسجين الذائب في الماء مكونة‬ ‫هيدروكسيد حديد ‪.Ш‬‬ ‫‪2 Fe(OH)2 + 1/2 O2 + H2O‬‬ ‫‪2 Fe(OH)3‬‬ ‫وبجمع ال 'م'‪s‬ع''ادلات يكون التفاعل الكلي‪''s'' ''g'' ''L'' -:‬‬ ‫‪2 Fe +‬‬ ‫''‪3H2O''L'+' 3/2 O2 ''g‬‬ ‫''‪2 Fe(OH)3''s‬‬ ‫''‪''s‬‬ ‫‪ -‬يتكون هيدروكسيد حديد ‪ Fe(OH)3 Ш‬طبقة هشة مسامية تسبب‬ ‫التآكل‪.‬‬ ‫‪25‬‬