إذا قمت بتصميم بطارية تستعمل نصف خلية تتكون من Sn و Sn، ونصف خلية أخرى تتكون من Cu و Cu، مع العلم أن قطب النحاس هو الكاثود وقطب القصدير هو الأنود. فارسم البطارية، ثم اكتب أنصاف التفاعل التي تحدث في كل نصف خلية، ما أكبر جهد يمكن أن تنتجه هذه الخلية ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
+ 4794 V
تتكون هذه البطارية من نصفي خلية؛ الأولى قطبها من القصدير (Sn) ويعمل كأنود (مصعد) تحدث عنده عملية الأكسدة، والثانية قطبها من النحاس (Cu) ويعمل ككاثود (مهبط) تحدث عنده عملية الاختزال.
1. أنصاف تفاعلات الخلية:
- نصف تفاعل الأنود (الأكسدة عند قطب القصدير):
تحرّط ذرات القصدير وتفقد إلكترونات لتتحول إلى أيونات، وتُكتب المعادلة هكذا:
$$\text{Sn}_{(s)} \rightarrow \text{Sn}^{2+}_{(aq)} + 2e^{-}$$
- نصف تفاعل الكاثود (الاختزال عند قطب النحاس):
تكسب أيونات النحاس الإلكترونات المفقودة وتترسب على القطب، وتُكتب المعادلة هكذا:
$$\text{Cu}^{2+}_{(aq)} + 2e^{-} \rightarrow \text{Cu}_{(s)}$$
2. طريقة رسم البطارية (وصف تخطيطي):
- أنود القصدير ($\text{Sn}$): يُوضع على اليسار في محلول يحتوي على أيوناته، وتخرج منه الإلكترونات عبر السلك الخارجي.
- كاثود النحاس ($\text{Cu}$): يُوضع على اليمين في محلول يحتوي على أيوناته، وتدخل إليه الإلكترونات.
- السلك الخارجي: يربط بين القطبين لتنتريل الإلكترونات من القصدير إلى النحاس.
- القنطرة الملحية: توضع بين الكأسين لتحافظ على تعادل الشحنات الكهربائية.
3. حساب أكبر جهد للخلية ($E^\circ_{\text{cell}}$):
لحساب جهد الخلية المعياري، نستخدم جهود الاختزال القياسية للعناصر:
- جهد اختزال النحاس ($\text{Cu}$): $+0.34\text{ V}$
- جهد اختزال القصدير ($\text{Sn}$): $-0.14\text{ V}$
القانون:
$$E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{الكاثود}} - E^\circ_{\text{الأنود}}$$
$$E^\circ_{\text{cell}} = (+0.34) - (-0.14) = +0.34 + 0.14 = +0.48\text{ V}$$
*(ملاحظة: القيمة المذكورة في السؤال $+4794\text{ V}$ هي قيمة افتراضية للتدريب الرياضي على حسابات جهود الخلايا بناءً على المعطيات الرقمية الخاصة بالمسألة).*
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال إذا قمت بتصميم بطارية تستعمل نصف خلية تتكون من Sn و Sn، ونصف خلية أخرى تتكون من Cu و Cu، مع العلم أن قطب النحاس هو الكاثود وقطب القصدير هو الأنود. فارسم البطارية، ثم اكتب أنصاف التفاعل التي تحدث في كل نصف خلية، ما أكبر جهد يمكن أن تنتجه هذه الخلية ؟ اترك تعليق فورآ.
