فيديو السؤال: كتابة المعادلة الأيونية النصفية التي تحدث عند مصعد الخلية الجلفانية الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

افترض أن لدينا خلية جلفانية ممثلة برمز الخلية الاصطلاحي: ‪Zn‬‏ الصلب، ‪Zn2+‬‏ المائي، ‪Sn2+‬‏ المائي، ‪Sn‬‏ الصلب. ما المعادلة الأيونية النصفية التي تحدث عند مصعد الخلية؟

في هذا السؤال، نريد استنتاج المعادلة الأيونية النصفية التي تحدث في جانب المصعد لخلية جلفانية بمعلومية رمز الخلية الاصطلاحي الخاص بها. رمز الخلية الاصطلاحي هو صيغة قياسية يستخدمها الكيميائيون لتوضيح تركيب خلية كهروكيميائية. وبما أن هذه الصيغة صيغة قياسية، فسنجد أن معلومات المصعد تكتب دائمًا على الجانب الأيسر من الخط الرأسي المزدوج في رمز الخلية الاصطلاحي. والمعلومات الخاصة بالمهبط تكتب على الجانب الأيمن. علمنا أن هذه الخلية خلية جلفانية. وفي الخلية الجلفانية، ينتج تفاعل الأكسدة والاختزال التلقائي إلكترونات، ومن ثم، نقول إن الطاقة الكيميائية تتحول إلى طاقة كهربية في هذه الخلية.

دعونا نتناول رمز الخلية الاصطلاحي هذا بمزيد من التفصيل. يشير رمز الخلية الاصطلاحي إلى وجود قطب زنك صلب موضوع في محلول من أيونات الزنك اثنين موجب. وهذا يشكل نصف خلية. وعلى الجانب الآخر، لدينا محلول من أيونات القصدير اثنين موجب موضوع فيه قطب مصنوع من فلز القصدير. وهذا هو نصف الخلية الثاني. تولد القنطرة الملحية، التي يشار إليها بخطين رأسيين، اتصالًا كهربيًّا بين نصفي الخلية. ويتصل كل من القطبين بالآخر عن طريق سلك وربما بجهاز يمكن تشغيله بواسطة هذه الخلية الكهروكيميائية، مثل المصباح الكهربي. يشير هذان الخطان الرأسيان الفرديان إلى وجود حد حالة بين القطبين الصلبين والمحلولين المائيين اللذين يحتويان على الأيونات لكل منهما.

في الخلية الجلفانية، تحدث الأكسدة عند المصعد. ويقرأ رمز الخلية الاصطلاحي من اليسار إلى اليمين. هكذا، نجد أن فلز الزنك يتحول، أو يتأكسد، عند المصعد إلى أيونات الزنك اثنين موجب. والتفاعل النصفي لعملية الأكسدة هذه هو ‪Zn‬‏ الصلب يتفاعل لتكوين ‪Zn2+‬‏ المائي زائد إلكترونين. ومعادلة المصعد النصفية هذه هي التي يطلب السؤال منا إيجادها.

لكن لاستكمال معرفتنا، دعونا نتناول سريعًا التفاعل النصفي الذي يحدث عند المهبط. مرة أخرى، علينا قراءة رمز الخلية الاصطلاحي من اليسار إلى اليمين. يمكننا ملاحظة أن أيونات القصدير اثنين موجب تتحول، أو تختزل، عند المهبط إلى فلز القصدير. بعبارة أخرى، يحدث الاختزال عند المهبط. وهذا يعني أن المعادلة النصفية للمهبط ستكون: ‪Sn2+‬‏ المائي زائد إلكترونين يتفاعل لتكوين ‪Sn‬‏ الصلب.

إذن، ما المعادلة الأيونية النصفية التي تحدث عند مصعد هذه الخلية؟ الإجابة هي ‪Zn‬‏ الصلب يتفاعل لتكوين ‪Zn2+‬‏ المائي زائد إلكترونين.