حل اسئلة 2-5

43. أي جزء في خلية الخارصين والكربون الجافة يمثل الأنود؟ وما التفاعل الذي يحدث عنده؟

الأنود: هو طبقة الخارصين حيث تتأكسد ذرات Zn إلى أيونات ⁺ Z

44. كيف تختلف البطاريات الأولية عن الثانوية؟

يتم التخلص من البطاريات الأولية إذ يصعب عكس التفاعل في حين يعاد شحن البطاريات الثانوية حيث يمكن عكس التفاعل.

45. بطارية الرصاص الحمضية. ما المادة التي تختزل في بطاريات تخزين المراكم الرصاصية؟ وما المادة التي تتأكسد؟ وما المواد التي تنتج في كل تفاعل؟

يختزل PbO₂ ويتأكسد ₍Pb_(s وينتج PbSO₄ وماء.

46. خلية الوقود الحيوي. يختزل ⁺Fe³ عند كاثود خلية الوقود الحيوي في بوتاسيوم سداسي سيانيد الحديد K₃[Fe(CN)₆]) III) إلى ⁺Fe² في بوتاسيوم سداسي سيانيد الحديد K₄[Fe(CN)₆]) II). ويختزل عند الأنود نيكوتين أميد – أدنين – ثنائي النيوكليوتيد (NADH) الذي يتأكسد إلى ⁺NAD استعمل جهود الاختزال القياسية الآتية لتحديد جهد الخلية:

NAD⁺ + H⁺ + 2e^- → NADH E⁰ = -0.320 V

[Fe(CN)₆]^3- + 1e^- → [Fe(CN)₆]^4- E⁰ = +0.36 V

E⁰_cell = +0.36 V - (-0.320 V) = +0.68 V

47. خلايا الوقود. اذكر طريقتين تختلف فيهما خلية الوقود عن البطارية العادية.

يستخدم تأكسد الوقود في خلية الوقود لإنتاج الكهرباء يجب استبدال البطارية أو إعادة شحنها يمكن إنتاج التيار والحفاظ على استمراره ما دام مصدر الوقود مستمراً.

48. الجلفنة. ما الجلفنة؟ وكيف تحمي الجلفنة الحديد من التآكل؟

الجلفنة هي تغطية الفلزات المعرضة للتآكل بفلزات الحماية الذاتية لمنع التآكل تعمل الجلفنة على الحفاظ على الفلز الموجود أسفلها عن طريق منع الرطوبة والهواء من الاتصال معه وعند تلف طبقة الجلفنة تستطيع الاستمرار في حماية الفلز عن طريق العمل كأنود أضحية ويتأكسد بنفسه.

49. البطاريات. فسّر لماذا لا تنتج بطاريات المراكم الرصاصية التيار عند انخفاض تركيز H₂SO₄؟

يسهم حمض الكبريتيك في التفاعل وعند انخفاض تركيزه يتوقف التفاعل.

50. الصوف. حزمة من الشعيرات الفولاذية المصنوعة من الفولاذ وهي سبيكة من الحديد والكربون ما أفضل طريقة لتخزين سلك المواعين المستعمل في غسل الأواني؟

a. تخزينه في الماء.

b. تخزينه في الهواء الطلق.

c. تخزينه في وعاء التجفيف.

الجواب c حيث يُعدّ الماء من المتفاعلات في عملية الصدأ وتمتص المواد المجفِّفة الماء من الهواء.

51. الحماية من التآكل. اذكر ثلاث طرائق لحماية الفلز من التآكل؟

الجلفنة، الطلاء، الأنود المضحي.

52. فيما يأتي أنصاف تفاعل بطاريات تخزين المراكم الرصاصية:

PbO_2(s) + SO4^2- _(aq) + 4H₃O ⁺ _(aq) + 2e ^- $\to$ PbSO_4(s) + 6H₂O_(l) E ⁰ = +1.685V

PbSO_4(s) + 2e ^- $\to$ Pb_(s) + SO^2- _4(aq) E⁰ = - 0.356 V

ما جهد الخلية القياسي لخلية واحدة في بطارية السيارة؟

E ⁰ = + 1.685 V –(– 0.356 V)= + 2.041 V

53. التركيب في الشكل 26 - 5 يعمل عمل بطارية.

a. حدّد التفاعل الذي يحدث عند قطعة النحاس.

يُختَزَل النحاس Cu²⁺ + 2e^- → Cu⁰

b. حدّد التفاعل الذي يحدث عند سلك الماغنسيوم.

يتأكسد الماغنيسيومMg⁰ → Mg²⁺ + 2e

c. حدّد الأنود.

سلك الماغنيسيوم

d. حدّد الكاثود.

قطعة النحاس.

e. احسب جهد الخلية القياسي لهذه البطارية.

E⁰ = + 0.3419 V –(– 2.372 V)= + 2.714 V

54. إذا قمت بتصميم بطارية تستعمل نصف خلية تتكون من Sn و⁺Sn² ونصف خلية أخرى تتكون من Cu و⁺Cu² مع العلم أن قطب النحاس هو الكاثود وقطب القصدير هو الأنود فارسم البطارية ثم اكتب أنصاف التفاعل التي تحدث في كل نصف خلية ما أكبر جهد يمكن أن تنتجه هذه الخلية؟

Sn⁰ → Sn²⁺ + 2e

Cu²⁺ + 2e^- → Cu⁰

E⁰= + 0.3419 V - (- 0.1375 V) = + 4794 V