احسب الجهد النظري لكلّ خلية جلفانية وسجِّله.

$\begin{array}{r}\\ \frac{\mathrm{Al}}{\mathrm{Cu}} : E_{\text{cell }}^0=+0.3419\mathrm{V}-(-1.662\mathrm{V})=+2.004\mathrm{V}\\ \\ \frac{\mathrm{Al}}{\mathrm{Zn}} \mathit{:}{E}_{\text{cell }}^0=-0.7618\mathrm{V}-(-1.662\mathrm{V})=+0.900\mathrm{V}\\ \\ \frac{\mathrm{mg}}{\mathrm{Al}} : E_{\text{cell }}^0=-1.662\mathrm{V}-(-2.372\mathrm{V})=+0.710\mathrm{V}\\ \\ \frac{\mathrm{Zn}}{\mathrm{Cu}} E_{\text{cell }}^0=+0.3419\mathrm{V}2(-0.7618\mathrm{V})=+1.104\mathrm{V}\\ \\ \frac{\mathrm{mg}}{\mathrm{Cu}} E_{\text{cell }}^0=+0.3419\mathrm{V}-(-2.372\mathrm{V})=+2.714\mathrm{V}\\ \\ \frac{\mathrm{mg}}{\mathrm{Zn}} E_{\text{cell }}^0=-0.7618\mathrm{V}-(-2.372\mathrm{V})=+1.610\mathrm{V}\end{array}$

حل اسئلة مختبر الكيمياء

التحليل والاستنتاج:

1. طبِّق. اكتب في جدول البيانات معادلات أنصاف التفاعل التي تحدث عند الأنود والكاثود في كلّ خلية جلفانية ثُمّ ابحث عن جهود أنصاف التفاعل في الجدول 1 - 2 وسجِّلها في الجدول.

$\begin{array}{r}\mathrm{Al}\to {\mathrm{Al}}^{3+}+3{\mathrm{e}}^{-}(-1.662\mathrm{V})\\ \\ {\mathrm{Cu}}^{2+}+2{\mathrm{e}}^{-}\to \mathrm{Cu}(+0.3419\mathrm{V})\\ \\ \mathrm{Al}\to {\mathrm{Al}}^{3+}+3{\mathrm{e}}^{-}(-1.662\mathrm{V})\\ \\ {\mathrm{Zn}}^{2+}+2{\mathrm{e}}^{-}\to \mathrm{Zn}(-0.7618\mathrm{V})\\ \\ \mathrm{Mg}\to {\mathrm{Mg}}^{2+}+2{\mathrm{e}}^{-}(-2.372\mathrm{V})\\ \\ {\mathrm{Al}}^{3+}+3{\mathrm{e}}^{-}\to \mathrm{Al}(-1.662\mathrm{V})\\ \\ \mathrm{Zn}\to {\mathrm{Zn}}^{2+}+2{\mathrm{e}}^{-}(-0.7618\mathrm{V})\\ \\ {\mathrm{Cu}}^{2+}+2{\mathrm{e}}^{-}\to \mathrm{Cu}(+0.3419\mathrm{V})\\ \\ \mathrm{Mg}\to {\mathrm{Mg}}^{2+}+2{\mathrm{e}}^{-}(-2.373\mathrm{V})\\ \\ {\mathrm{Cu}}^{2+}+2{\mathrm{e}}^{-}\to \mathrm{Cu}(+0.3419\mathrm{V})\\ \\ \mathrm{Mg}\to {\mathrm{Mg}}^{2+}+2{\mathrm{e}}^{-}(-2.373\mathrm{V})\\ \\ {\mathrm{Zn}}^{2+}+2\mathrm{e}\to \mathrm{Zn}(-0.7618\mathrm{V})\end{array}$

2. احسب. الجهد النظري لكلّ خلية جلفانية وسجِّله.

$\begin{array}{r}\\ \frac{\mathrm{Al}}{\mathrm{Cu}} : E_{\text{cell }}^0=+0.3419\mathrm{V}-(-1.662\mathrm{V})=+2.004\mathrm{V}\\ \\ \frac{\mathrm{Al}}{\mathrm{Zn}} \mathit{:}{E}_{\text{cell }}^0=-0.7618\mathrm{V}-(-1.662\mathrm{V})=+0.900\mathrm{V}\\ \\ \frac{\mathrm{mg}}{\mathrm{Al}} : E_{\text{cell }}^0=-1.662\mathrm{V}-(-2.372\mathrm{V})=+0.710\mathrm{V}\\ \\ \frac{\mathrm{Zn}}{\mathrm{Cu}} E_{\text{cell }}^0=+0.3419\mathrm{V}2(-0.7618\mathrm{V})=+1.104\mathrm{V}\\ \\ \frac{\mathrm{mg}}{\mathrm{Cu}} E_{\text{cell }}^0=+0.3419\mathrm{V}-(-2.372\mathrm{V})=+2.714\mathrm{V}\\ \\ \frac{\mathrm{mg}}{\mathrm{Zn}} E_{\text{cell }}^0=-0.7618\mathrm{V}-(-2.372\mathrm{V})=+1.610\mathrm{V}\end{array}$

3. توقِّع. ترتيب الفلزات بدءاً من أكثرها إلى أقلها نشاطاً اعتماداً على بياناتك.

Mg, Al, Zn, Cu

4. تحليل. الخطأ احسب النسبة المئوية للخطأ ولماذا تكون هذه النسبة مرتفعة في بعض الخلايا ومنخفضة في بعضها الآخر؟

من الصعب الحصول على الظروف المثالية لكلّ خلية. لذا، ستكون نتائج بعض الخلايا أفضل من غيرها.

استقصاء:

صمِّم تجربة لتقليل النسبة المئوية للخطأ التي نوقِشَت في السؤال 4.

قد يقترح الطلاب تنظيف الأقطاب الفلزية باستعمال ورق الزجاج أو الصوف الزجاجي لذا جفِّف الفلزات جيّداً وتفحَّص أجزاء تلامسها بمقياس فرق الجهد وقد يقترح الطلاب كذلك فحص مولارية المحاليل الموصلة للتيار.