حل مراجعة الدرس الأول التأكسد والاختزال
الوحدة الرابعة صفحة 57
كيمياء الصف التاسع

 

-1 الفكرةُ الرئيسةُ: كيفَ تُنتِجُ الخلايا الجلفانيةُ تيارًا كهربائيًّا؟

الإجابة : 

تتكون الخلية الجلفانية من صفيحتين فلزيتين مغموسين في محلول لأحد أملاح الفلز الأقل نشاط، وجود قطبين لفلزين مختلفين في النشاط يولد فرق جهد كهربائي يدفع الإلكترونات الناتجة عن تأكسد الفلز الأكثر نشاط إلى الى الحركة عبر الأسلاك من المصعد بإتجاه  المهبط الذي يمثل قطب الفلز  الأقل نشاطًا حيث تختزل أيوناته، وحركة هذه الإلكترونات تمثل التيار الكهربائي الناتج.

 

-2 أُوضّحُ المقصودَ بكلٍّ مما يأتي:

الإجابة :

أ) الخلايا الكهركيميائية: هي الأداة التي تحدث فيها تفاعلات تأكسد واختزال وهي منتجة للطاقة الكهربائية أو مستهلكة لها.

ب) المصعد :هو القطب الذي تحدث عنه عملية الأكسدة.

 جـ) العامل المؤكسد: هي المادة التي يحدث لها عملية اختزال وتسبب التأكسد لغيرها.

 

-3 أُقارنُ: أملأُ الجدولَ الآتِيَ الذي يتضمنُ المقارنةَ بينَ التأكسُدِ والاختزالِ:

الإجابة :

	التأكسد	الاختزال
وَفْقًا لوجودِ الأكسجينِ	زيادة عدد ذرات الأكسجين	نقصان عدد ذرات الأكسجين
وَفْقًا للإلكتروناتِ	فقد الإلكترونات	كسب الإلكترونات

 

4- أُحدّدُ المادةَ التي تأكسدَتْ والمادةَ التي اختزلَتْ في المعادلةِ الكيميائيةِ الآتيةِ:

Zn_(s) + CuO_(s)  ZnO_(s) + Cu_(s)

 

الإجابة :

 Znتأكسد حيث ارتبط بالأكسجين، أيون +Cu2 في CuO اختزل حيث نزع منه الأكسجين.

 

-5 أُحدّدُ المادةَ التي تأكسدَتْ وَالمادةَ التي اختزلَتْ في نصفَي التفاعليْنِ الآتييْنِ:

F_2(g) + 2e^- → 2F^-_(aq)

Cd_(s) → Cd²⁺_(aq) + 2e^-

الإجابة : في نصف التفاعل الأول:  ذرات F، في F2 اختزلت لأنها اكتسبت إلكترونات في نصف التفاعل الثاني : Cd تأكسد لأنه فقد إلكترونات .

 

6- أستنتجُ العاملَ المختزلَ والعاملَ المؤكسدَ في المعادلةِ الكيميائيةِ الآتيةِ:

Mg_(s) + Pb²⁺_(aq) → Mg²⁺_(aq) + Pb_(s)

الإجابة :

mg: عامل مختزل؛ لأنه قد تأكسد ، pb²⁺  عامل مؤكسد لأنه قد اختزل .

 

7- وُزِّعَتْ صفائحُ فلزيةٌ للعناصرِ: (نحاس Cu ، رصاص Pb ، ألمنيوم Al ، خارصين Zn ) على مجموعاتِ الطلبةِ في الصفِّ، وطُلِبَ إلى كلِّ مجموعةٍ:

- تشكيلُ خليةٍ جلفانيةٍ بسيطةٍ مختلفةٍ باستخدامِ زوجٍ منَ الفلزاتِ ومحلولٍ كهرلي مناسبٍ )يمكنُ استخدامُ أملاحِ نترات الفلزاتِ، إذْ إنَّ جميعَ النترات تذوبُ في الماءِ(.:

-  تنظيمُ المعلوماتِ الخاصةِ بالخليةِ في الجدولِ الآتي:

- الاستعانةُ بسلسلةِ النشاطِ الكيميائيِّ وبالجدولِ للإجابةِ عنِ الأسئلةِ الآتيةِ:

أ. أستنتجُ عددَ الخلايا الجلفانيةِ التي يمكنُ تكوينُها.

الإجابة : عدد الخلايا 6 خلايا جلفانية. 

ب. أستنتجُ: أملأُ الجدولَ بحيثُ يتضمنُ المعلوماتِ الخاصةَ بكلِّ خليةٍ.

الإجابة :

قطبا الخليةِ	المصعدُ	المهبطُ	المحلولُ الكهرلي	اتجاهُ حركةِ الإلكتروناتِ منْ قطبِ... إلى قطبِ
Al - Zn	الألمنيوم	الخارصين	نترات الخارصين	من قطب Al إلى قطب Zn
Al - Pb	الألمنيوم	الرصاص	نترات الرصاص	من قطب Al إلى قطب Pb
Al - Cu	الألمنيوم	النحاس	نترات النحاس	من قطب Al إلى قطب Cu
Zn - Pb	الخارصين	الخارصين	نترات الرصاص	من قطب Zn إلى قطب Pb
Zn - Cu	الخارصين	النحاس	نترات النحاس	من قطب Zn إلى قطب Cu
Pb - Cu	الرصاص	النحاس	نترات النحاس	من قطب Pb إلى قطب Cu

 

ج. أُحدّدُ الفلزيْنِ اللذيْنِ يشكلانِ قطبَي الخليةِ الجلفانيةِ التي تُنتِجُ أعلى فَرْقِ جهدٍ كهربائيٍّ، ثمَّ أبررُ إجابتي.

الإجابة : الألمنيوم Al والنحاس Cu لأن الألمنيوم أكثر هذه العناصر نشاطًا، والنحاس أقلها نشاطًا .

 

-8خليةٌ جلفانيةٌ بسيطةٌ قطباها القصديرُ Sn والنحاسُ Cu  مغموسانِ في محلولٍ كهرلي، عندَ تشغيلِ الخليةِ لوحِظَ أنَّ اتجاهَ حركةِ مؤشرِ الفولتميتر منْ قطبِ القصديرِ إلى قطبِ النحاسِ، علمًا أنَّ القصدير يكون أيون  sn²⁺ بناءً على ذلكَ، أجيبُ عنِ الأسئلةِ الآتيةِ:

أ . أُحدّدُ المصعدَ والمهبطَ وشُحنة كل منهما في الخليةِ.

الإجابة : بما أن مؤشر الفولتميتر تحرك باتجاه قطب النحاس فإن قطب القصدير Sn هو المصعد وشحنته سالبة وقطب النحاس Cu هو المهبط وشحنته موجبة.

 

ب. أقترحُ المحلولَ الكهرلي الذي يمكنُ استخدامُهُ في هذِهِ الخليةِ.

الإجابة : استخدم محلول الفلز الأقل نشاطًا وهو النحاس، فيمكن استخدام محلول نترات النحاس Cu(NO₃)₂ أو محلول كبريتات النحاس CuSO₄

 

ج. أكتبُ نصفَي تفاعُلِ التأكسُدِ والاختزالِ.

الإجابة : نصف تفاعل اختزال:

 

نصف تفاعل تأكسد:

د. أكتبُ التفاعُلَ الكليَّ الذي يحدُثُ في الخليةِ الجلفانيةِ.

الإجابة :

هـ. أستنتجُ التغيُّرَ في كتلةِ Sn بعدَ انتهاءِ التجربةِ.

الإجابة : تقل كتلة Sn

 

9- يوضحُ الجدولُ فَرْقَ الجهدِ الكهربائيِّ الناتجَ منْ أربعِ خلايا جلفانيةٍ بسيطةٍ مُكوَّنةٍ منْ أزواجٍ منَ الفلزاتِ: A, B, C, D  علمًا أنَّ A أقلُّ هذِهِ الفلزاتِ نشاطًا، وأنَّ جميعَ هذِهِ الفلزاتِ تكونُ أيوناتُ شِحْنتِها + 2، أتأملُهُ جيدًا، ثمَّ أجيبُ عنِ الأسئلةِ الآتيةِ:

 

أ. أستنتجُ رمزَ الفلزِّ الأكثرِ نشاطًا، ثمَّ أفسرُ إجابتي.

الإجابة : الفلز C، بالنظر إلى الخلايا الجلفانية 1، 2، 3 ألاحظ أن الفلز A يشكل أحد الأقطاب في كلٍ منها وهو أقل هذه الفلزات نشاطًا، كما أن الخلية المكونة من الفلزين A و C لها أعلى فرق جهد كهربائي وبالتالي يكون الفلز C هو أكثر هذه الفلزات نشاطًا لأنه كلما زاد الفرق بالنشاط بين الفلزين زاد فرق الجهد الناتج في الخلية الجلفانية.

 

ب. أُرتّبُ الفلزاتِ وَفْقًا لتزايدِ نشاطِها الكيميائيِّ.

الإجابة : ترتيب الفلزات حسب النشاط : C> D > B > A

ج. أرسمُ خليةً جلفانيةً بسيطةً تمثلُ الخليةَ ( 3)، ثمَّ أوضحُ عليها: المصعدَ، والمهبطَ، والمحلولَ الكهرلي المقترحَ، واتجاهَ حركةِ الإلكتروناتِ عَبْرَ الأسلاكِ، وقراءةَ الفولتميتر.

الإجابة :

د. أستنتجُ: أكتبُ رمزَي المصعدِ والمهبطِ في الخليةِ B-C

الإجابة : المصعد C، المهبط B