درس المادة وتحولاتها

درس التحليل الكهربائي البسيط
التحليل الكهربائي البسيط
Electrolyse
1- تحليل محلول كلور الزنك:ZnCl2:

أ‌- أدوات ومواد التجربة:
وعاء التحليل الكهربائي، بطارية، أسلاك، قاطعة. محلول كلور الزنك.
ب- خطوات التجربة:
نضع محلول كلور الزنك في وعاء التحليل.
نوصل وعاء التحليل الكهربائي في الدارة كما يوضحه الشكل المقابل.
نغلق القاطعة.
الملاحظة:
نلاحظ عند المسرى المتصل بالقطب الموجب ( المصعدAnode) انطلاق غاز.
نلاحظ عند المسرى المتصل بالقطب السالب ( المهبطCathode) ترسب معدن.
النتيجة:
الغاز المنطلق هو غاز الكلور Cl2 ويتم الكشف عنه بإضافة أزرق النيلة.
تنتقل الشوارد الموجبة نحو المهبط لتكسب إلكترونات.
تنتقل الشوارد السالبة نحو المصعد لتفقد إلكترونات.
نمذجة التحول الكيميائي عند كل مسرى:
تتجه شوارد الزنك Zn2 إلى المهبط لتتحول وفق المعادلة:
Zn2 (aq) 2é ------>Zn(s)

تتجه شوارد الكلور Cl- إلى المصعد لتتحول وفق المعادلة:
2 Cl- ------> Cl2 2é
المعادلة الكيميائية الاجمالية:
Zn2 (aq) 2Cl- (aq) ------> Zn(s) Cl2 (g)
غاز الكلور معدن الزنك< ------ محلول كلور الزنك
2- تحليل محلول كلور القصدير:SnCl2:
نجري نفس التجربة السابقة باستخدام كلور القصدير.
الملاحظة:
نلاحظ انطلاق غاز مخضر عند المصعد.
نلاحظ ترسب معدن عند المهبط.
النتيجة:
الغاز المنطلق هو Cl2 أما المعدن المترسب فهو القصدير.
نمذجة التحول الكيميائي عند كل مسرى:
عند المهبط:
Sn2 (aq) 2é -----------> Sn(s)
عند المصعد:
2 Cl- (aq) ---------> Cl2 (g) 2é
المعادلة الكيميائية الاجمالية:
Sn2 (aq) 2Cl- (aq) -------------> Sn(s) Cl2 (g)
3- التيار الكهربائي في المحاليل الشاردية: ينتج التيار الكهربائي في المحاليل عن انتقال الشوارد في جهتين مختلفتين حيث تنتقل الشوارد الموجبة نحو المهبط وتنتقل الشوارد السالبة نحو المصعد.
أما في النواقل
الصلبة فينتج التيار الكهربائي عن الحركة العامة للإلكترونات في اتجاه
معين وقد اصطلح على أن جهة التيار من الموجب إلى السالب أي عكس حركة
الإلكترونات.

خلاصــة:
التحليل الكهربائي البسيط تحول كيميائي يحدث عند مرور التيار الكهربائي في محلول شاردي موضوع في وعاء فولطا المتكون من مسريين.
المسرى المتصل بالقطب الموجب للمولد يدعى المصعد.
المسرى المتصل بالقطب السالب للمولد يدعى المهبط.
في التحليل الكهربائي البسيط يحدث تحول لمكونات المذاب على مستوى المسريين.
في هذا النوع من التحول لا يحدث تآكل للمسريين ولا تتدخل جزيئات المذاب في التحول الحاصل.
يحتوي المحلول الشاردي على شوارد موجبة وأخرى سالبة .
تهاجر الشوارد الموجبة نحو المهبط لتكتسب إلكترونات.
تهاجر الشوارد السالبة نحو المصعد لتفقد إلكترونات.
ينتج التيار الكهربائي في المحاليل الشاردية عن انتقال الشوارد الموجبة والشوارد السالبة في اتجاهين متعاكسين وفي الوقت نفسه.
أما في المعادن فينتج التيار الكهربائي عن انتقال الالكترونات الحرة من القطب السالب إلى القطب الموجب دون انتقال ذرات المعدن.