الكيميـاء الكهربيـة هو فرع الكيمياء الذي يهتم بدراسة التأثيرات الكهربائية للتفاعلات الكيميائية .
You are here
قراءة كتاب مقـرر الكيمـيـاء التحليـليـة (2)
تنويه: تعرض هنا نبذة من اول ١٠ صفحات فقط من الكتاب الالكتروني، لقراءة الكتاب كاملا اضغط على الزر “اشتر الآن"
والاتزان بين ذرات الفلزM ) ( وأيوناته ( M+ ) يؤدي إلى شحن الفلز ( M ) إما بشحنة كهربائية موجبة ( positive charge) أو بشحنة كهربائية سالبة ( negative charge ) وهذه الشحنات سوف تمنع استمرارية نصف التفاعل ما لم تفرغ باستمرار .
تتكون الخلية الفولتية ( votatic cell ) أو الخلية الجلفانية ( Galvanic cell ) من نصفي خلية ( two half –cells) متصلين مع بعضهما كهربائياً . وكل نصف خلية تمثل جزء من الخلية ويحدث فيه نصف تفاعل الخلية .
يتكون النصف الأيسر للخلية ( Left half – cell) من شريط من فلز الخارصين ( Zinc strip) مغمور في محلول كبريتات الخارصين 2nSo ويحدث فيه الاتزان التالي :
ويتكون نصف الخلية الأيمن ( right half cell) من شريط من فلز النحاس مغمور في محلول كبريتات النحاس ( II ) CuSOu ويحدث فيه الاتزان التالي :
ويتصل نصفي الخلية مع بعضهما كهربائياً بواسطة قنطرة ملحية ( Salt bridge) التي تسمح بمرور الأيونات الموجبة والسالبة وتحول دون امتزاج المحلولين وبالتالي عدم حدوث تفاعل كيميائي مباشر بين أيونات النحاس (cu2+) وفلز الخارصين (Zn) الذي يمنع حدوث تفاعل نصف الخلية . وتحتوي القنطرة الملحية على محلول مشبع بكلوريد البوتاسيوم ( Saturated solution of KCI ) .
التوصيل في الخلية الكهروكيميائية
Conduction In An Electrochemical Cell : ينتقل التيار في الخلية الجلفانية خلال ثلاث عمليات مميزة بواسطة كل من قطبي النحاس والخارصين بالإضافة إلى الموصل الخارجي وهـي :
1- حركة الإلكترونات من الخارصين إلى النحاس عن طريق الموصل الخارجي
2- حركة الأيونات السالبة والموجبة بين المحلولين حيث تنتقل الأيونات الموجبة من قطب الخارصين إلى قطب النحاس عبر القنطرة الملحية والأيونات السالبة في الاتجاه المعاكس وجميع الأيونات الموجودة تشارك في عملية انسياب التيار .
3- حدوث عمليات تأكسد واختزال على سطح كل من القطبين .
كيفية عمل الخليـة :-
بما أن فلز الخارصين ( Zn ) له ميول لفقدان الإلكترونات أكثر من ميول فلز النحاس فإن قطب الخارصين يأخذ "يكتسب" شحنة كهربائية سالبة مقارنة بقطب النحاس
عند توصيل القطبين بواسطة سلك معدني ( metallic wire) فإن الإلكترونات سوف تنتقل عبر السلك من الخارصين إلى النحاس .
أما في داخل المحلول فتنتقل كل من الأيونات الموجبة والأيونات السالبة عبر القنطرة الملحية حيث تنتقل الأيونات الموجبة إلى أحد القطبين بينما تنتقل الأيونات السالبة في الاتجاه المعاكس- وهذه العمليات تؤدي إلى ترسيب جميع الأيونات الموجودة في المحلولين ويتم حدوث التفاعلات التالية على القطبين :-
تفاعل الأنود Anodic Reaction
يحدث في الأنود تفاعل أكسدة
تفاعل الكاثود Cathodic Reaction
تحدث في الكاثود ( cathode) عملية اختزال