الفرق بين الخلايا الجلفانية وخلايا التحليل الكهربائي

التحليل الكهربائي

التحليل الكهربائي: استعمال الطاقة الكهربائية لاحداث تفاعل كيميائي.

تطبيقات التحليل الكهربائي:

1- الطلاء الكهربائي: عملية تكوين طبقة رقيقة من فلز معين على سطح فلز اخر.

2- التحليل الكهربائي لمصهور NACL :

استخدامات الكلور : تنقية المياه - منتجات التنظيف - معالجة المنتجات

الصوديوم النقي : مبرداً في المفاعلات النووية وفي مركباته الايونية: المنتجات التي نأكلها ونستخدمها.

 لماذا يجب ان يكون كلوريد الصوديوم مصهوراً في خلية داون؟

لأن الايونات تتحرك اذا كانت في حالة مصهور او محلول

3- انتاج الألومنيوم:   قام العالم هول بتطوير عملية انتاج الالمونيوم بالتحليل الكهربائي وفي الوقت نفسه قام العالم هيروليت بالعملية نفسها لذا تسمى هذه العملية هول-هيروليت

4- تنقية الخامات: يتعمل في تنقية الفلزات ومنها النحاس ويستخرج على شكل خامات

5- الطلاء بالكهرباء: وهي طلاء الأشياء كهربائياً بفلز الفضة بطريقة تشبه تنقية النحاس وتستعمل فلزات أخرى للطلاء ومن امثلة الأشياء المطلية المجوهرات المطلية بالذهب

تجربة ملاحظة التآكل

الأدوات:

ورق صنفرة

شريطان ماغنيسيوم

شريطان نحاس

4 مسامير

محلول ملحي

ماء مقطر

الخطوات:

التحليل:

1- صف الاختلاف بين المسامير الملفوفة بالنحاس في الماء المقطر والماء المالح بعد تركها خلال الليل.

يحدث تآكل للمسمار المغمور بالماء المالح اكثر من تآكل المسمار المغمور في الماء المقطر

2- صف الاختلاف بين المسامير الملفوفة بالماغنسيوم في الماء المقطر والماء المالح

يحدث تآكل لفز الماغنسيوم في الماء المالح بصورة اكبر من تآكله في الماء المقطر

3- فسر الاختلاف بين المسامير الملفوفة بالنحاس والمسامير الملفوفة بالماغنسيوم

يتآكل المسمار الملفوف بالنحاس في حين لا يتآكل المسمار بالماغنسيوم ولكن الماغنسيوم هو الذي يتآكل اكثر من المسمار

التآكل

الحديد :هو الفلز الأكثر تاثراً بآلتاكل( الصدا)  أي التحول الى أكسيد الحديد الثلاثي المائي .


التفاعل الكلي للتآكل:

4Fe+3O2+H2O→2F2O3+H2O


عللِ وجود الاملاح الذائبة او ارتفاع حمضية الوسط يسرع من عملية الصدأ؟

بسبب وجود ايونات تسهل حركة الالكترونات

طرق منع التآكل:

1. الطلاء: عمل غطاء من الطلاء لعزل الماء او الهواء (لكنه يتلف مع الزمن)
2. استعمال الانود المضحي: توصيل كتل من الفلز بالحديد فتتأكسد الكتل اسهل من الحديد ويبقى الحديد فترة أطول
3. التغليف بفلز آخر:تغليف الحديد بفلز اكثر مقاومة للتأكسد منه مثل الخارصين والالمنيوم والكروم وتسمى هذه العملية ( الجلفة)

ملاحظة:

تحمي الجلفنة الحديد بطريقتين مادامت طبقة الخارصين سليمة:

1. لا تمكن الماء او الهواء من الوصول الى سطح الحديد
2. عند تشقق طبقة الخارصين يصبح الانود المضحي فيقوم بحماية الحديد من التآكل

البطاريات

البطارية: عبارة عن خلية جلفانية او أكثر في عبوة واحدة تنتج التيار الكهربائي.

الخلايا الجلفانية (2)

تحديد جهد الخلية

أولاً:

تحديد انصاف تفاعل الاكسدة والاختزال وكتابة معادلة التفاعل الكلي.

ثانياً:

كتابة رمز الخلية : يكتب أولا نصف تفاعل الاكسدة ويفصل بين المتفاعلات والنواتج بخط عمودي ويوضع بعدهما خطان عموديان يمثلان السلك والقنطرة الملحية ثم يكتب نصف تفاعل الاختزال بنفس طريقة نصف تفاعل الاكسدة.

ثالثاً:

حساب جهد الخلية الكلي :

ملاحظة:

اذا كانت قيمة الجهد المحسوية موجبة فإن التفاعل تلقائي

أما اذا كانت بقيمة سالبة فإن التفاعل غير تلقائي

.

الخلايا الجلفانية (1)

💬الخلايا الجلفانية

الخلية الجلفانية  : هي نوع من الخلايا الكهروكيميائية التي تحول الطاقة الكيميائية الى طاقة كهربائية.

والخلية الكهروكيميائية : جهاز يستعمل تفاعل الاكسدة والاختزال لانتاج طاقة كهربائية .

 💥ملاحظة

 تحول الخلايا الجلفانية الطاقة  الكيميائية الى طاقة كهربائية بواسطة تفاعل الاكسدة والاختزال التلقائي.

أنصاف الخلية:

نصف تفاعل الأكسدة ← الانود (المصعد).

نصف تفاعل الاختزال← الكاثود (المهبط).

قطب الهيدروجين القياسي:

1- يتكون من شريحة صغيرة من البلاتين مغموسة في محلول حمض الهيدروكلوريك الذي يحتوي على ايونات هيدروجين.

2- يكون تحت تأثير الظروف القياسية (STP) عند ضغط 1atm  ودرجة حرارة 25  C.

3- يكون هذا القطب نصف تفاعل اختزال او نصف تفاعل اكسدة اعتماداً على نصف الخلية الموصلة به.