إليك الإجابات على الأسئلة المطروحة حول درس التحليل الكهربائي

 كيمياء - العاشر - الفصل الثاني 2024

إليك الإجابات على الأسئلة المطروحة حول درس التحليل الكهربائي:

1) علل/ي عدم توصيل الأيونات للكهرباء في حالتها الصلبة؟
   - في الحالة الصلبة، تكون الأيونات ثابتة في مواضعها داخل الشبكة البلورية ولا تستطيع التحرك، لذا لا يمكنها نقل التيار الكهربائي. يتطلب التوصيل الكهربائي حركة الأيونات، وهو ما يحدث في الحالة السائلة أو عند انصهارها. 

 

 

2) علل/ي سبب توصيل الجرافيت؟
   - الجرافيت يوصل الكهرباء لأن لديه إلكترونات حرة (إلكترونات π) يمكنها التحرك بين الطبقات الكربونية. هذه الحركة للإلكترونات الحرة هي ما يسمح بتوصيل التيار الكهربائي.

3) قارن/ي بين التوصيل الإلكتروليتي و التوصيل الفلزي؟
   - التوصيل الإلكتروليتي:
     * يحدث في المحاليل الأيونية أو الأملاح المنصهرة.
     * يعتمد على حركة الأيونات.
   - التوصيل الفلزي:
     * يحدث في الفلزات الصلبة.
     * يعتمد على حركة الإلكترونات الحرة داخل الشبكة الفلزية.

4) سمي الجهاز الذي تحدث فيه عملية التحليل الكهربائي؟
   - الجهاز الذي تحدث فيه عملية التحليل الكهربائي يسمى "الخلية الإلكتروليتية" أو "الخلية الإلكتروليتية".

5) علل/ي استخدام الجرافيت بدلاً من الفلزات في الخلية الإلكتروليتية؟
   - يُستخدم الجرافيت بدلاً من الفلزات لأنه مقاوم للتآكل والصدأ، ويمكنه تحمل الظروف الكيميائية القاسية داخل الخلية الإلكتروليتية. كما أنه لا يتفاعل بسهولة مع المواد الكيميائية الموجودة في الخلية.

6) أذكر/ي مادة أخرى يمكن استخدامها في الخلية الإلكتروليتية؟
   - البلاتين هو مادة أخرى يمكن استخدامها كقطب في الخلية الإلكتروليتية نظرًا لمقاومته العالية للتآكل والتفاعلات الكيميائية.

7) علل/ي عدم استخدام البلاتين بكثرة في التحليل الكهربائي؟
   - البلاتين غير مستخدم بكثرة بسبب تكلفته العالية، على الرغم من خصائصه الممتازة في مقاومة التآكل وقدرته على العمل كقطب جيد.

8) سمي القطب الموصل بالطرف السالب في البطارية؟
   - القطب الموصل بالطرف السالب في البطارية يسمى "المهبط" أو "الكاثود".

9) سمي القطب الموجب الموصل بالطرف في البطارية؟
   - القطب الموصل بالطرف الموجب في البطارية يسمى "المصعد" أو "الأنود".

10) صف/ي حركة الأيونات نحو الأقطاب في خلية التحليل الكهربائي؟
    - في خلية التحليل الكهربائي، تتحرك الأيونات الموجبة (الكاتيونات) نحو المهبط (الكاثود) حيث تكتسب إلكترونات وتختزل، بينما تتحرك الأيونات السالبة (الأنيونات) نحو المصعد (الأنود) حيث تفقد إلكترونات وتتأكسد.

11) علل/ي توصيل الماء الرديء للكهرباء؟
    - الماء النقي رديء التوصيل للكهرباء لأنه يحتوي على كمية ضئيلة جدًا من الأيونات. التوصيل الكهربائي في الماء يعتمد على وجود الأيونات التي تكون نادرة في الماء النقي.

12) كيف يتم التغلب على مشكلة توصيل الماء الضعيف في خلية التحليل الكهربائي؟
    - يتم التغلب على هذه المشكلة بإضافة مواد كيميائية قابلة للتأين في الماء، مثل الأحماض أو القواعد، لتحسين التوصيل الكهربائي بزيادة عدد الأيونات في المحلول.

13) علل/ي استخدام خلية خاصة (هوفمان) بمعلومية قدرة إجراء تحليل كهربائي للماء في خلية إلكتروليتية؟
    - تُستخدم خلية هوفمان لتحليل الماء كهربائيًا لأنها مصممة لجمع وفصل الغازات المتكونة (الهيدروجين والأكسجين) بدقة. تتيح تصميماتها متابعة وحساب حجم الغازات المتولدة بدقة وكفاءة.

14) فسر/ي يكون حجم الغاز المتكون في المهبط ضعف الغاز المتكون على المصعد؟
    - يكون حجم الغاز المتكون في المهبط (الهيدروجين) ضعف حجم الغاز المتكون على المصعد (الأكسجين) لأن الماء يتفكك إلى جزيئين من الهيدروجين وجزيء واحد من الأكسجين (2H₂O → 2H₂ + O₂)، وبالتالي، نسبة الأحجام تكون 2:1.