صف أنصاف التفاعل التي تحدث في خلية وقود الهيدروجين، واكتب معادلة التفاعل الكلية~؟
إجابة الطالب المختصرة 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.
بالتأكيد، إليك وصف لأنصاف التفاعلات والمعادلة الكلية التي تحدث في خلية وقود الهيدروجين، مع بعض التوضيحات:
**أنصاف التفاعلات:**
* **الأنود (حيث يتأكسد الهيدروجين):**
H₂ (g) → 2H⁺ (aq) + 2e⁻
* في هذا التفاعل، يفقد جزيء الهيدروجين (H₂) إلكترونين ليتحول إلى أيوني هيدروجين (بروتونات). هذه العملية تسمى الأكسدة.
* **الكاثود (حيث يختزل الأكسجين):**
O₂ (g) + 4H⁺ (aq) + 4e⁻ → 2H₂O (l)
* في هذا التفاعل، يتفاعل الأكسجين (O₂) مع أربعة أيونات هيدروجين (بروتونات) وأربعة إلكترونات لإنتاج جزيئين من الماء (H₂O). هذه العملية تسمى الاختزال.
**المعادلة الكلية للتفاعل:**
للحصول على المعادلة الكلية، يجب أن نجمع أنصاف التفاعلات بعد موازنة عدد الإلكترونات. نضرب تفاعل الأنود في 2 حتى يكون لدينا 4 إلكترونات في كلا التفاعلين:
* 2H₂ (g) → 4H⁺ (aq) + 4e⁻
* O₂ (g) + 4H⁺ (aq) + 4e⁻ → 2H₂O (l)
ثم نجمع المعادلتين:
2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (l)
**ملحوظات إضافية:**
* **الكهارل:** تحتاج خلية الوقود إلى كهارل (إلكتروليت) لنقل الأيونات (عادة أيونات الهيدروجين H⁺ أو أيونات الهيدروكسيد OH⁻) بين الأنود والكاثود. أنواع الكهارل تحدد الظروف التي تعمل بها الخلية.
* **الكفاءة:** خلايا الوقود قادرة على تحقيق كفاءة عالية في تحويل الطاقة الكيميائية إلى كهرباء مقارنة بمحركات الاحتراق الداخلي.
* **المنتج الثانوي:** المنتج الثانوي الوحيد هو الماء، مما يجعلها صديقة للبيئة (عند استخدام الهيدروجين المنتج بشكل مستدام).
آمل أن يكون هذا الشرح واضحًا! إذا كان لديك أي أسئلة أخرى، فلا تتردد في طرحها.
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.
