حل اسئلة 1-5

30. ما الخواص التي تسمح باستعمال تفاعلات الأكسدة والاختزال في توليد تيار كهربائي؟

انتقال الإلكترونات بين الذرات.

31. صف العملية التي تنتج الإلكترونات في الخلية الجلفانية خارصين نحاس.

تأكسد الخارصين من Zn إلى^.Zn^{+ 2}

32. ما وظيفة القنطرة الملحية في الخلية الجلفانية؟

تكمل القنطرة الملحية الخلية وتمنع تكدس الشحنات الموجبة والسالبة في أنصاف الخلايا.

33. ما المعلومات اللازمة لتحديد الجهد القياسي للخلية الجلفانية؟

معرفة جهد الاختزال القياسي لقطبي الخلية.

34. في الخلية الجلفانية الممثلة بالرموز الآتية:
Al|Al³⁺_(lM) ||Cu²⁺ _(lM) |Cu ، ما الذي يتأكسد وما الذي يختزل عندما يمر التيار في الخلية؟

يتأكسد Al و يختزل .Cu

35. عند أي ظروف يتم قياس جهد الاختزال القياسي؟

25°C ،1atm . و1M للمحاليل الأيونية.

36. حدد كلاً من الفلز الذي تأكسد والكاثود في الشكل 5-24.

يتأكسد الخارصين، والنحاس هو الكاثود.

37. تملأ القنطرة الملحية ب KNO₃ فسّر لماذا يُعد من الضروري أن تتحرك أيونات البوتاسيوم عبر القنطرة الملحية إلى الكاثود؟

تسمح حركة الأيونات في القنطرة الملحية للتيار بالتدفق وإن لم تكن المتفاعلات على اتصال مباشر معاً تحمل الأيونات التيار الكهربائي وتمنع تكدس الشحنات الموجبة على الأنود والشحنات السالبة على الكاثود.

38. تذكّر أن العامل المختزل هو المادة التي تتأكسد وأن العامل المؤكسد هو المادة التي تختزل استعمل الجدول 1- 5 لاختيار العامل المؤكسد الذي سيحول Au إلى ⁺Au³ ولا يحول ⁺Co² إلى ⁺Co³.

MnO^4- , Au⁺ , H ₂O

39. استعمل الجدول 1-5 في كتابة رمز الخلية القياسية لكل نصف خلية مما يأتي وموصلة بقطب الهيدروجين القياسي.

Zn |Zn⁺² .a

Zn|Z n ^{2 +} || H ⁺ | H ₂

Hg |Hg²⁺ .b

H₂|H⁺ || Hg ²⁺ | Hg.

Cu |Cu²⁺ .c

H₂ | H⁺ ||Cu ²⁺ |Cu.

Al |Al³⁺ .d

Al|A l ³⁺ || H ⁺ | H ₂

40. اكتب معادلة كيميائية موزونة لكل ترميز يمثل الخلايا القياسية الآتية:

I ^- | I _{2 (lM)} || Fe ³⁺_(lM) | Fe ²⁺ .a

⁺2I ^- + 2Fe ^{3 +} → I₂ + 2Fe ²

Sn | Sn²⁺ _(lM) || Ag ⁺ _(lM) | Ag .b

Sn + 2A g ⁺→ S n ²⁺ + 2Ag

Zn | Zn ²⁺ _(lM) || Cd ²⁺ _(lM) | Cd .c

Zn ⁺ C d ²⁺→Z n ²⁺ + Cd

41. يوضح الشكل 25 - 5 خلية جلفانية تتكون من قطعة خارصين في 1.0mمن محلول نترات الخارصين وقطعة فضة في 1.0m من محلول نترات الفضة استعمل الشكل والجدول 1- 2 في الإجابة عن الأسئلة الآتية:

a. حدد الأنود.

الأنود هو الخارصين.

b. حدد الكاثود.

الكاثود هو الفضة.

c. أين تحدث الأكسدة؟

يحدث التأكسد عند قطب الخارصين.

e. أين يحدث الاختزال؟

يحدث الاختزال عند قطب الفضة.

f. ما اتجاه مرور التيار خلال أسلاك التوصيل؟

يتدفق التيار من قطب الخارصين إلى قطب الفضة.

g. ما اتجاه مرور الأيونات الموجبة خلال القنطرة الملحية؟

تتدفق الشحنات الموجبة من نصف خلية الأنود إلى نصف خلية الكاثود.

h. ما جهد الخلية عند 25c و1atm؟

E ⁰ = + 0.7996 V – (– 0.7618 V)

E ⁰ =+1.5614 V

42. بالرجوع إلى الجدول 1- 5 احسب جهد الخلية لكل من الخلايا الجلفانية الآتية:

2Ag⁺_(aq) + Pb_(s) → Pb ²⁺_(aq) + 2Ag_(s) .a

E⁰ = +0.7996 V( اختُزِل)Ag⁺ + e^- → Ag

E⁰ = -0.1262 V (تأكسد) ^-Pb → Pb2+ + 2e

E⁰_cell = +0.7996 - (-0.1262) = +0.9258 V

Mn_(s) + Ni ^{2 +} _(aq)→ Mn^{2 +}_(aq) + Ni _(s) .b

E⁰ = –1.185( تأكسد)-^-Mn → Mn2+ + 2e

E⁰ = –0.257( اختُزِل)Ni²⁺ + 2e- → Ni

E⁰ _cell = -0.257 - (-1.185) = +0.928 V

I_2(aq) + Sn_(s) → 2 I^-_(aq) + Sn ²⁺_(aq) .c

E⁰ = –1.185( تأكسد)^- Mn → Mn²⁺ + 2e

E⁰ = –0.257( اختُزِل)Ni²⁺ + 2e^- → Ni

E⁰ _cell= -0.257 - (-1.185) = +0.928 V