س :- ما المقصود بكل من (أو عرفي ما يأتي) :
• الفاراداي
جـ-هو كمية الكهرباء التي بإمكانها تحرير الوزن المكافئ الجرامي لعنصر ما
• المكافئ الكهروكيميائي للنحاس
جـ-هو كتلة النحاس المتحررة عند التحليل الكهربائي بمرور كمية من الكهرباء قدرها واحد كولوم
أو: هو كتلة النحاس المتحررة عند التحليل الكهربائي بمرور تيار شدته واحد أمبير خلال ثانية واحدة
س :- اذكري أو اكتبي نص كل مما يلي :
• قانون فاراداي الأول في التحليل الكهربائي
جـ-تتناسب كتلة المادة المتحررة (ك) على أي من المسريين خلال التحليل الكهربائي طردا مع كمية الكهرباء (ش) المارة في الالكتروليت.
• قانون فاراداي الثاني في التحليل الكهربائي
جـ-إذا مر التيار الكهربائي نفسه في الكتروليتات مختلفة لمدة متماثلة من الزمن فإن كتلة المادة المتحررة على أي من المساري تتناسب طرديا مع حاصل قسمة الكتلة الذرية النسبية للمادة على تكافئها .أي تتناسب مع الوزن المكافئ الجرامي للمادة
س :- اكتبي المصطلح العلمي لمفهوم العبارات التالية:
• ( ) شدة التيار الثابت الذي إذا أمر لمدة ثانية واحدة في محلول نترات الفضة لرسب 0.0011183 جرام من الفضة.
جـ-الأمبير الدولي
تابع سؤال اكتبي المصطلح العلمي لمفهوم العبارات التالية
• ( ) تغيير كيميائي يحدثه التيار الكهربائي
جـ-التحليل الكهربائي
• ( ) كمية الكهرباء التي بإمكانها تحرير الوزن المكافئ الجرامي لعنصر
جـ-الفاراداي
• ( ) سيل من الشحنات الكهربائية التي تتحرك بانتظام وباتجاه معين
جـ-التيار الكهربائي
• ( ) كتلة المادة المتحررة عند التحليل الكهربائي بمرور كمية من الكهرباء قدرها واحد كولوم
جـ-المكافئ الكهروكيميائي
س :- عللي لما يلي
• لا يحدث تغيير كيميائي عند التحليل الكهربائي لمحلول كبريتات النحاس بمسريين من النحاس
جـ- لا يحدث تغير كيميائي لأن التيار الكهربائي ساعد في نقل النحاس من المصعد إلى المهبط
أو
لا يحدث تغير كيميائي لأن نحاس المصعد يتأين عندما يوضع في محلول كبريتات النحاس كما في المعادلة :Cu Cu +₂e- ____1)
وتتجه ايونات النحاس الموجبة نحو المهبط حيث تلتقط الإلكترونات وتتحول إلى نحاس صلب يتجمع على المهبط Cu +₂e Cu ____2
ولو جمعنا 1-2 لوجدنا أن حاصل الجمع يساوي صفر
تابع سؤال عللي
• إضافة ثاني أكسيد المنجنيز في الخلية الجافة
جـ- يضاف ثاني أكسيد المنجنيز في الخلية الجافة وذلك لكي تتفاعل جزيئات الهيدروجين مع ثاني أكسيد المنجنيز وبذلك يمنع تراكم الهيدروجين على قضيب الكربون ولا يحدث استقطاب
• تسخن الخلية الجافة نتيجة استخدامها فترة من الزمن
جـ- تسخن نتيجة لوجود مقاومة كهربائية داخلية م0 للخلية الجافة
• إضافة بضع قطرات من حمض الكبريتيك المركز إلى الماء المقطر أثناء التحليل الكهربائي للماء
جـ- وذلك حتى تزيد من عدد الأيونات الناقلة للشحنات الكهربائية
• بعد استخدام المركم الرصاصي لعدة ساعات يصبح غير قادر على إنتاج تيار كهربائي
جـ- لأن كل من الرصاص وثاني أكسيد الرصاص تحولا إلى كبريتات الرصاص وهي مادة صلبة غير قابلة للانحلال
• يرفع لوح النحاس من المحلول في الخلية البسيطة بين فترة وأخرى ويمسح بقطعة من القماش
جـ- وذلك لإزالة فقاعات الهيدروجين الملتصقة به أي لإزالة الاستقطاب عنه
س :- فسري لما يلي:
* إضافة بضع قطرات من حمض الكبريتيك إلى الماء المقطر عند تحليله كهربائيا
جـ- لأن الماء المقطر ناقل ضعيف للتيار الكهربائي وتضاف إليه بعض قطرات من حمض الكبريتيك لكي يزيد من عدد الأيونات الناقلة للشحنات الكهربائية
س :- على ماذا يدل كل من:
• تضاءل شدة إضاءة المصباح الموصل بالخلية البسيطة
جـ-تضاءل شدة إضاءة المصباح الموصل بالخلية البسيطة تدريجيا إلى أن ينطفئ يدل على تراكم غاز الهيدروجين على لوح النحاس ( القطب الموجب) مما يشكل عازل يمنع مرور التيار أو يدل على أن الخلية قد استقطبت
• انحراف إبرة مغناطيسية عندما نضع سلك يمر فيه تيار كهربائي موازيا للإبرة
جـ- انحراف إبرة مغناطيسية عندما نضع سلك يمر فيه تيار كهربائي موازيا للإبرة يدل على أن للتيار الكهربائي أثرا مغناطيسيا
س :- اذكري دور كل من
• ثاني أكسيد المنجنيز في الخلية الجافة
جـ- أنه يمنع حدوث الاستقطاب حيث يتفاعل مع الهيدروجين المسبب له
• كلوريد الأمونيوم في الخلية الجافة
جـ- أن كلوريد الأمونيوم يعطي أيونات من الأمونيوم وأيونات من الكلوريد فيستمر تدفق الأيونات في الاتجاهين الموجب والسالب فيستمر التيار الكهربائي إلى أن تنفذ مادة كلوريد الأمونيوم
س :- اختاري الإجابة الصحيحة من بين الأقواس في كل مما يلي
• طلاء السطح الخارجي لقلم بطبقة من الذهب تطبيقا عمليا على الأثر
( الكيميائي - الحراري – الضوئي ) للتيار الكهربائي
جـ- كيميائي
• الفاراداي هو كمية الكهرباء التي تعادل (9650-69500-96500)كولوم
جـ- 96500
تابع سؤال الاختياري
• في المركم الرصاصي مجموعة الصفائح ذات التجاويف مصنوعة من
(أكسيد الرصاص – الرصاص والأنتموني- الرصاص الأحمر)
جـ- الرصاص والأنتموني
• يدل انحراف إبرة بوصلة موازية لسلك يمر فيه تيار كهربائي على إن للتيار أثر
(ضوئي- حراري- مغناطيسي)
جـ- مغناطيسي
• قطبا الخلية البسيطة عبارة عن لوحان من
(فضة ونحاس- فضة وخارصين- نحاس وخارصين
جـ- نحاس وخارصين
• يتمثل التيار الكهربائي في المحلول الإلكتروليتي في حركة
(الأيونات السالبة والموجبة معا- الأيونات السالبة-الأيونات الموجبة)
جـ- الأيونات الموجبة والسالبة معا.
• تقاس شدة التيار بوحدة (كولوم.ثانية-كولوم/ثانية-ثانية/كولوم)
جـ-كولوم/ثانية
• القطب السالب في الخلية البسيطة هو(الجرافيت-الخارصين-النحاس)
جـ- الخارصين
س : ما هي الخطوات العملية لتحقيق قانون فاراداي الأول في التحليل الكهربائي ارسمي الدائرة الكهربائية المستخدمة مع ذكر نص هذا القانون. 3.5
جـ- الخطوات العملية لتحقيق قانون فاراداي الأول في التحليل الكهربائي
نصل على التسلسل دائرة مكونة من بطارية وأميتر ومعدلة(مقاومة متغيرة) ووعاء تحليل كبريتات النحاس (فولتامتر نحاسي) وقاطعة كما في الشكل
نمرر تيار كهربائي ثابت الشدة (ت) فولتامتر نحاسي
لفترات زمنية مختلفة (ز1,ز2,ز3,....) أميتر ( توجد رسمه توضيحيه الرجاء مراجعه الكتاب)
نحسب في كل مرة كتلة النحاس
المتجمعة على المهبط من جراء مرور بطارية قاطعة
التيار (ك1,ك2,ك3......)
نستنتج أن :ك1/ز1≈ك2/ز2≈ك3/ز3........1
أي كتلة النحاس المتجمعة على المهبط تتناسب طرديا مع زمن مرور التيار الكهربائي في وعاء التحليل.
نمرر تيار كهربائي مختلف الشدة (ت1,ت2,ت3....) للفترة الزمنية نفسها (ز )
نحسب في كل مرة كتلة النحاس المتجمعة على المهبط(ك1,ك2,ك3......)
نستنتج أن : ك1/ت1≈ك2/ت2≈ك3/ت3 .........
أي أن كتلة النحاس المتجمعة على المهبط تتناسب طرديا مع شدة التيار المار في وعاء التحليل.
ومن السابق نستنتج : أن كتلة النحاس المتجمعة على المهبط تتناسب طرديا مع حاصل ضرب شدة التيار (ت) في زمن مروره (ز) أي مع كمية الكهرباء(ش)
حيث: ش= ت× ز
نص قانون فاراداي الأول في التحليل الكهربائي
تتناسب كتلة المادة المتحررة (ك) على أي من المسريين خلال التحليل الكهربائي طردا مع كمية الكهرباء (ش) المارة في الألكتروليت
س :- ما المقصود بالتحليل الكهربائي ثم بيني بالمعادلات فقط ما يحدث عند المصعد والمهبط في عملية التحليل الكهربائي لمحلول كلوريد الصوديوم 2
جـ- التحليل الكهربائي هو تغير كيميائي يحدثه التيار الكهربائي
عند المصعد 2 Cl -₂e Cl 2
عند المهبط Na + e Na
س :- اذكري فقط
• مزايا المركم الرصاصي
جـ- 1)يمكن تكرار عملية التسخين والتفريغ عدة مرات قبل أن يصبح غير صالح للاستعمال
2) مردودة جيد أي يعطي تيار كهربائي ذو شدة عالية
س: - ضعي كلمة صح أمام العبارات الصحيحة وكلمة خطأ أمام العبارات الخاطئة مع تصحيح الخطأ إن وجد
• يتمثل التيار الكهربائي في سلك معدني في حركة انتقال الأيونات باتجاه القطب الموجب للمولد
جـ- العبارة خاطئة
التصحيح: يتمثل التيار الكهربائي في سلك معدني في حركة الإلكترونات باتجاه القطب الموجب للمولد
• يتمثل التيار الكهربائي في الألكتروليتات في حركة الإلكترونات الحرة فيها
جـ- العبارة خاطئة
التصحيح: يتمثل التيار الكهربائي في الألكتروليتات في حركة الأيونات السالبة والموجبة
أو: يتمثل التيار الكهربائي في النواقل المعدنية في حركة الالكترونات بإتجاة القطب الموجب للمولد
تابع سؤال العبارات الخاطئة والصحيحة
• يمثل تركيب المركم الرصاصي المشحون بـ
( (-)pbo₂- H₂So₄-pb(+))
جـ- العبارة خاطئة
التصحيح: يمثل تركيب المركم الرصاصي المشحون بـ
(+)pbo₂- H2so₄-pb(-)
س :- أعيدي كتابة العبارات التالية بعد تصحيح ما تحته خط
• الكولوم وحدة قياس شدة المجال المغناطيسي
جـ- الكولوم وحدة قياس كمية الكهرباء (ش)
• يمكن تمثيل تركيب المركم الرصاصي المشحون بما يلي:
(-) - Hso-Pbs Pb(+)
جـ- يمكن تمثيل تركيب المركم الرصاصي المشحون بما يلي:
Pb (-) –H₂So₄- ₂ PbO (+)
• يتم التخلص من الاستقطاب في الخلية الجافة بتفاعل جزيئات الهيدروجين مع كلوريد الأمونيوم
جـ- يتم التخلص من الاستقطاب في الخلية الجافة بتفاعل جزيئات الهيدروجين مع ثاني أكسيد المنجنيز Mno₂
• اكتبي فقط المعادلة التي تمثل تركيب المركم الرصاصي المشحون
جـ- (+)pbo₂- H₂SO₄-pb(-)
أو حمض الكبريتيك,القطب الموجب للمركم ثاني أكسيد الرصاص,القطب السالب للمركم معدن الرصاص
• اشرحي تركيب المركم الرصاصي
جـ- عبارة عن وعاء عازل يحتوي محلولا من حامض الكبريتيك بتركيز 20% غمست فيه مجموعتان من الصفائح ذات تجاويف مصنوعة من خليط من الرصاص والأنتموني. ويوضع في خلايا إحدى المجموعتين معدن الرصاص الذي يشكل القطب السالب للمركم وفي خلايا الأخرى ثاني أكسيد الرصاص وهو القطب الموجب للمركم.
• س :بالمعادلات فقط وضحي ما يحدث في عملية التحليل الكهربائي لمحلول كبريتات النحاس بمسريين من النحاس
جـ - ما يحدث في عملية التحليل الكهربائي لمحلول كبريتات النحاس بمسريين من النحاس
عند المصعد Cu Cu +₂e
عند المهبط Cu +₂e Cu
بجمع المعادلتين نجد أن حاصل الجمع يساوي الصفر
أو لا يحصل تغير كيميائي
أو ساعد التيار على نقل النحاس من المصعد إلى المهبط
--------------------------------------------------------------------------------
ما التطبيقات الصناعية لعملية التحليل الكهربائي؟ 1.5
جـ- 1- استعمالها في تحضير بعض المواد الكيميائية
2- استعمالها في تنقية بعض المعادن
3- استعمالها في تمويه المعادن بالفضة أو الذهب أوصبها في قوالب
• ماذا نقصد بالاستقطاب في الخلية البسيطة ؟ وكيف أمكن التخلص منه في الخلية الجافة؟
جـ- يقصد بالاستقطاب في الخلية البسيطة: التصاق الهيدروجين بلوح النحاس مما يشكل عازلا يسبب توقف التيار الكهربائي بسرعة .
ويمكن التخلص منه في الخلية الجافة بإضافة ثاني أكسيد المنجنيز Mno₂
• اذكري تركيب الخلية الجافة
جـ- تتركب من وعاء رقيق من الخارصين مبطن بورق مسامي ويحوي عجينه رطبة من الكربون(C) وثاني أكسيد المنجنيز (Mno₂) وكلوريد الأمونيوم(NH₄cl) وفي وسط الوعاء قضيب من الغرافيت, وقضيب الغرافيت يمثل القطب الموجب في الخلية, بينما يمثل الزنك القطب السالب.
س :- مررنا تيارا شدته (0.6) أمبير في محلول نترات الفضة الحاوي على مسريين من الفضة لمدة ساعة واحدة وكانت كتلة المهبط قبل مرور التيار تساوي(101.623)جم فأصبحت بعد مروره تساوي(104.038)جم.احسبي المكافئ الكهروكيميائي للفضة.
2.25
جـ- كتلة الفضة المتجمعة = 104.038-101.623 =2.415جم
ك= هـ ×ت×ز
2.415= هـ× 0.6× 3600
هـ = 0.00112جم/كولوم
س :- أمر تيار كهربائي ثابت الشدة مقداره 1 أمبير في فولتميتر نحاسي فترسب على مهبطة (0.4935)جم من النحاس فإذا كان المكافئ الكهروكيميائي للنحاس يساوي (0.000329)جم/كولوم احسبي:-
1-زمن مرور التيار في الفولتميتر 2-الوزن المكافئ الجرامي للنحاس
جـ- ك=هـ×ت×ز
ز = ك = 0.4935 = 1500 ثانية
هـ×ت 0.000329×1
الوزن المكافئ الجرامي (م) = هـ×96500
م= 0.000329×96500=31.7485جم
ملاحظة
يمكن استخدام العلاقة التالية
ك= ش × الكتلة الذرية
96500 التكافؤ
حيث الوزن المكافئ الجرامي= الكتلة الذرية
التكافؤ
للمساعدة في حساب الزمن أو الوزن المكافئ الجرامي
س:- مر تيار شدته 1 أمبير في فولتميتر نحاسي لمدة 25 دقيقة,فإذا كان المكافئ الكهروكيميائي للنحاس (0.000329)جم/كولوم احسبي: 3.5
1-كتلة النحاس المترسبة على المهبط
2- المكافئ الجرامي للنحاس علما بأن الفاراداي يساوي(96500) كولوم
جـ-1- من قانون فاراداي الأول فإن : ك=هـ×ش=هـ×ت×ز
ك=0.000329×1×25×60
=0.4935 جم
) لحساب المكافئ الجرامي نطبق العلاقة :
ك= ش × الوزن المكافئ الجرامي ( حيث أن المكافئ الجرامي م= كذ/تك)
96500
0.4935=1×25×60 × المكافئ الجرامي
96500
المكافئ الجرامي (م) = 0.4935 × 96500 = 31.7485 جم
1×25×60
حل آخر لإيجاد المكافئ الجرامي
م= هـ ×96500=0.000329×96500=31.7485 جم
س:- استعملنا في إحدى الدوائر الكهربائية خلية جافة لمدة 32 دقيقة و 10 ثواني وكانت شدة التيار (0.2) أمبير .احسبي استهلاك الخارصين في الخلية خلال الإستعمال ،احسبي أيضا المكافئ الكهروكيميائي للخارصين ,مع العلم أن الكتلة الذرية للخارصين
=( 65 )وتكافؤه =2
جـ- ك= ش × الكتلة الذرية 1
96500 التكافؤ
ش=ت×ز =0.2 × (32×60+10) = 386 كولوم
بالتعويض في 1
ك = 386 × 65 = 0.13 جم
96500 2
أما المكافئ فيحسب من العلاقة: ك=هـ × ش
هـ = ك = 0.13 = 0.00034 جم/كولوم
ش 386
حل أخر هـ = الوزن المكافئ الجرامي = كذ/تك = 65
96500 96500 2×96500
هـ=(0.00034 ) جم/كولوم
:- أمررنا تيارا كهربائيا شدته (4.02) أمبير في محلول كلوريد الذهب فترسب على المهبط (9.85)غم من الذهب. فما الزمن اللازم لذلك إذا علمت أن الكتلة الذرية للذهب (197)غم وأن الذهب ثلاثي التكافؤ. 2.5
جـ- ك = ت× ز × كذ
96500 تك
9.85 = 4.02 × ز × 197
96500 3
ز = 9.85 × 96500 × 3 = 3600.7 ثانية
4.02 × 197
س :- بالرسم فقط مع كتابة البيانات وضحي تركيب الدوائر الكهربائية التالية (أو بيني بالرسم كل من): فولتاميتر
• الدائرة المستخدمة في تحقيق
قانون فاراداي الأول في التحليل الكهربائي أميتر
مقاومة متغيرة مولد
• الدائرة الكهربائية المستخدمة في تحقيق قانون فاراداي الثاني في التحليل الكهربائي
بطارية
اسلاك توصيل
مائي نحاسي فضي ذهبي
قاطعة فولتامترات مختلفة
( توجد رسمه توضيحيه )
:- أجيبي عما هو مطلوب تحت كل شكل من الأشكال التالية :
• وضحي الإتجاة الفعلي للتيار الكهربائي
على الرسم
جـ-
- +
• أمامك خلية بسيطة اكتبي الأجزاء المشار
أليها بالأرقام (1,2,3)
1-2-3
جـ- رقم 1 لوح الخارصين
رقم 2 حمض الكبريتيك المخفف (أو محلول الكتروليتي)
رقم 3 لوح النحاس
س :- ما الذي ينقص الدوائر الكهربائية التالية حتى تؤدي الغرض منها ؟
الخلية البسيطة
جـ- النقص في الخلية البسيطة هو:المحلول الإلكتروليتي ( محلول حمض الكبريتيك المخفف)
( توجد رسمات توضيحية )
:- اكتبي اسم الدائرة الكهربائية في كل شكل من الأشكال التالية:
Zn(-) cu(+)
اسم الدائره في الشكل .......
So-₄
zn+₂ H+
جـ- الخلية البسيطة (خلية فولتا)
اسم الدائره في الشكل..........
بطارية
جـ- دائرة تحقيق قانون فاراداي الثاني
في التحليل الكهربائي
مائي نحاسي فضة ذهب
س :- من البيانات على الأشكال التالية اكملي الفراغ تحت الشكل
السهم يشير إلى الإتجاة …… للتيار الكهربائي
جـ- السهم يشير إلى الإتجاة الاصطلاحي للتيار الكهرباء
س :- اكتبي الاسم الفيزيائي للرموز الكهربائية في كل شكل من الأشكال التالية :
اسم الرمز في الشكل ...... اسم الرمز في الشكل .......
جـ- معدلة أو ريوستات جـ- الفولتامتر أو وعاء
أو مقاومة متغيرة التحليل الكهربائي
:- ما المقصود بكل من ( أو عرفي ما يأتي) :
• القدرة الكهربائية لجهاز التلفزيون 110 واط
جـ- أي أن مقدار الطاقة الكهربائية المستهلكة في جهاز التلفزيون خلال ثانية واحدة هي 110 جول
• القوة المحركة الكهربائية لمولد
جـ- هي كمية الطاقة الكهربائية التي يعطيها المولد لكل كولوم يجتازه
• فرق الجهد بين طرفي محرك كهربائي 220 فولت
جـ- أي أن كل كولوم ( أمبير.ثانية) يمر بين طرفي المحرك يترك كمية من الطاقة مقدارها 220 جول
أو أن الكولوم الواحد يبذل طاقة مقدارها 220جول عندما ينتقل بين طرفي المحرك الكهربي
• معنى الأمبير انطلاقا من قانون أوم
جـ- هو شدة التيار الذي إذا أمر في ناقل مقاومته 1 أوم يجعل فرق الجهد بين طرفية 1 فولت
• المقاومة النوعية لناقل معدني منتظم الشكل
جـ- هي مقاومة قطعه منه طولها وحدة الأطوال ومساحة مقطعها وحدة المساحات
• الأوم العياري
جـ-هو المقاومة الكهربائية في درجة الصفر المئوي لعمود من الزئبق طوله 106.3 سم ومساحة مقطعة المنتطم (1 ملم2 ويحوي على كمية من الزئبق كتلتها تساوي
14.4521جم
:- اكتبي نص كل مما يلي
• قانون أوم
جـ- عند عدم تغير الظروف الفيزيائية للناقل مثل درجة حرارته فإن فرق الجهد الكهربائي بين طرفية يتناسب طرديا مع شدة التيار المار فيه
• قانون كيرشوف الأول
جـ- عند كل نقطة ملتقى يكون مجموع التيارات الداخلية =مجموع التيارات الخارجية
س:- اكتبي المصطلح العلمي لمفهوم العبارات التالية
• ( ) مقاومة قطعة من ناقل معدني طولها وحدة الأطوال ومساحة مقطعها وحدة المساحات
جـ- المقاومة النوعية
• ( ) فرق الجهد بين نقطتين عندما يحمل كولوم واحد من الكهرباء طاقة مقدارها جول واحد بين هاتين النقطتين
جـ- الفولت
• ( ) المعادن التي تفقد مقاومتها للتيار الكهربائي في درجة الصفر المطلقة (كالفن)
جـ- النولقل فوق الناقلة
• ( )شدة التيار الذي إذا أمر في ناقل مقاومته واحد أوم يجعل فرق الجهد بين طرفية واحد فولت
جـ- الأمبير
« آخـــر الـــمـــشـــاركــــات »
مراجعة شاملة لطلاب ثالث ثانوي علمي ( جميع المواد)
