صف أنصاف التفاعل التي تحدث في خلية وقود الهيدروجين، واكتب معادلة التفاعل الكلية ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
يتأكسد غاز الهيدروجين على الأنود بوجود أيونات الهيدروكسيد إلى جزيئات ماء، في حين يُختَزَل غاز الأكسجين على الكاثود بوجود جزيئات الماء إلى أيونات هيدروكسيد.
خلية وقود الهيدروجين هي جهاز يحول طاقة الوقود (الهيدروجين) مباشرة إلى طاقة كهربائية بطريقة نظيفة وآمنة. لكي تعمل هذه الخلية، يحدث نوعان رئيسيان من التفاعلات الكيميائية (تفاعلات أكسدة واختزال) على قطبين منفصلين هما الأنود والكاثود، وذلك في وجود وسط قاعدي (مثل أيونات الهيدروكسيد).
إليك تفصيل ما يحدث خطوة بخطوة:
1. نصف تفاعل الأنود (تفاعل الأكسدة):
- ماذا يحدث؟ يتدفق غاز الهيدروجين ($H_2$) نحو قطب الأنود (القطب السالب).
- التفاعل: يتفاعل غاز الهيدروجين مع أيونات الهيدروكسيد ($OH^-$) القادمة من الإلتروليت؛ ليتم أكسدة الهيدروجين وتكوين جزيئات الماء ($H_2O$)، مع تحرير إلكترونات ($e^-$) تسري في الدائرة الخارجية لإنتاج التيار الكهربائي.
- معادلة الأنود:
$$2H_2 (g) + 4OH^- (aq) \rightarrow 4H_2O (l) + 4e^-$$
2. نصف تفاعل الكاثود (تفاعل الاختزال):
- ماذا يحدث؟ يتدفق غاز الأكسجين ($O_2$) نحو قطب الكاثود (القطب الموجب).
- التفاعل: يلتقي غاز الأكسجين مع جزيئات الماء ($H_2O$) والإلكترونات القادمة عبر الدائرة الخارجية؛ ليحدث له اختزال وتنتج أيونات الهيدروكسيد ($OH^-$).
- معادلة الكاثود:
$$O_2 (g) + 2H_2O (l) + 4e^- \rightarrow 4OH^- (aq)$$
3. معادلة التفاعل الكلية للخلية:
لحساب التفاعل الكلي، نجمع معادلتي الأنود والكاثود، مع اختصار المواد المتشابهة في الطرفين (مثل الإلكترونات وأيونات الهيدروكسيد والماء الزائد):
$$2H_2 (g) + O_2 (g) \rightarrow 2H_2O (l)$$
النتيجة النهائية لتشغيل خلية وقود الهيدروجين هي إنتاج طاقة كهربائية وماء نظيف فقط، مما يجعلها صديقة للبيئة.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال صف أنصاف التفاعل التي تحدث في خلية وقود الهيدروجين، واكتب معادلة التفاعل الكلية ؟ اترك تعليق فورآ.
