عاطف خليفة
10-07-2008, 07:06 PM
الكيمياء الكهربية
أولا : اكتب الاختيار المناسب لاستكمال كل من العبارات التالية من الاجابات التي تليها :
1- في الخلية الالكتروليتية يكون الانود هو القطب .............
( الموجب الذي تحدث عنده عملية الأكسدة –الموجب الذي تحدث عنده عملية الاختزال - السالب الذي تحدث عنده عملية الاختزال – السالب الذي تحدث عنده عملية الأكسدة )
2- في الخلية الجلفانية يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلي طاقة .............
( حركية – مغناطيسية – حرارية – كهربية )
3- في الخلية الجلفانية يمكن الحصول علي تيار كهربي نتيجة حدوث تفاعل...............
( أكسدة فقط – اختزال فقط – أكسدة واختزال تلقائي – أكسدة واختزال غير تلقائي )
4- الرمز الاصطلاحي لخلية جلفانية مكونه من فلزي النحاس والخارصين كل منهما مغمور في محلول احد املاحه ويوصل بين المحلولين قنطرة ملحية هو ............
( CU2+ICUOIIZn2+Izno –Znoi
5- يتم قياس جهود الاقطاب باستخدام ..............
(خلية دانيال – قطب الهيدروجين القياسي – قطب الفضة القياسي قطب الاكسجين القياسي )
6- تزداد قدرة العنصر المتقدم في السلسلة علي طرد العنصر الذي يلية من محلول أحدا ملاحة كلما .............
( زاد الفرق بين جهدي تأكسد العنصرين - زاد الفرق بين جهدي اختزال العنصرين – زاد البعد في الترتيب بين العنصرين – جميع ماسبق )
7- اذا كان جهد الاختزال القياسي للصوديوم هو ( -2.71 فولت ) فان عنصر الصوديوم ............
( يحل محل هيدروجين الماء – يحل محل هيدروجين الاحماض – جهد تأكسده 2.71 فولت – جميع ماسبق )
8- تقوم القنطرة الملحية في خلية دانيال ب..........
( التوصيل بين محلولي نصفي الخلية – معادلة الشحنات الموجبة والسالبة – تكوين فرق الجهد بين نصفي الخلية – جميع ماسبق )
9- الخلايا التي تختزن الطاقة في صوره طاقه كيميائية ويكن تحويلها عند اللزوم إلي طاقة كهربية من خلال تفاعل أكسدة واختزال تلقائي غير انعكاسي..............
( ثانوية – أولية – الكتروليتية – وقود )
10- يتكون القطب السالب (الانود ) في الخلية الجافة من ...........
( الجرافيت – النحاس – الخارصين – الكادميوم )
11- جهد قطب الهيدروجين القياسي ..............فولت
( واحد – سالب واحد – صفر – 0.1 )
12- الالكتروليت في خلية الزئبق هو ............
( أكسيد الزئبق – هيدروكسيد البوتاسيوم – الجرافيت – كبريتات النحاس )
13- في بطارية النيكل كادميوم يتكون الكاثود من ............
( النيكل – الكادميوم – الرصاص – النحاس )
14- في مركم الرصاص يتكون الانود من شبكة من الرصاص مملوءة ب......
( أكسيد زئبق – أكسيد رصاص – ثاني أكسيد رصاص – رصاص أسفنجي )
15- في الخلية الجلفانية يكون الكاثود هو القطب .................
( السالب الذي تحدث له عملية الأكسدة – الموجب الذي تحدث له عملية الاختزال - الموجب الذي تحدث له عملية الأكسدة – الموجب الذي تحدث له عملية الاختزال )
16- العالم الذي استنبط العلاقة بين كمية الكهرباء وكمية المادة المترسبة عند الاقطاب هو .............
( دالتون – جلفاني – فاراداي – فولتا )
17- عند مرور كمية من الكهرباء في عدة خلايا الكتروليتية متصلة علي التوالي فان كتل العناصر المتكونة عند الاقطاب تتناسب مع .............
( أعدادها الذرية – كتلتها الذرية – كتلتها المكافئة – تكافؤها )
18- عند التحليل الكهربي لمحلول مائي من كبريتات النحاس فان ..........
( ذرات نحاس الانود تتأكسد وتتحول إلي أيونات – يترسب النحاس عند الكاثود – تتاكسد شوائب الحديد والخارصين ولاتترسب علي الكاثود – جميع ماسبق )
19- في التفاعل Mg+Cl2----- MgCl2
يكون نصف التفاعل الذي يمثل الاختزال هو ............
Cl2+2e-----2cl- Mg-2e------Mg+2
2cl-----cl2+2e- Mg+2 -------Mg+2e-
20- في التفاعل cuo+2Ag+-----cu2+ + 2Ago
يكون العامل المؤكسد هو .............
( Ag+ - Ago- cu2+- cuo)
21- اذا حدث تفاعل أكسدة اختزال باستخدام تيار كهربي خارجي تسمي هذه العملية ..............
(تعادل – تحليل كهربي – أسترة – تميؤ)
22- من فوائد القنطرة الملحية في الخلية الجلفانية .............
( تسمح بانتقال الايونات – تسمح بسريان الالكترونات – تمنع انتقال الايونات – تمنع سريان الالكترونات )
23- يحدث تفاعل الاكسدة واختزال عن طريق ..............
( اكتساب إلكترونات فقط – فقد الكترونات فقط – فقد واكتساب الكترونات – عدم فقد واكتساب الكترونات )
24-
ثانيا : مسائل
1- احسب كمية الكهرباء اللازمة للحصول علي 3175 جم نحاس بالتحليل الكهربي لمحلول كبريتات نحاس // باستخدام أنود (مصعد ) من النحاس غير النقي (cu=63.5 ) علما بان تفاعل الكاثود هو وهو cu2+ +2e-----cuo
2- احسب كتلة الفضة المترسبة من امرار تيار كهربي شدتة 2 أمبير لمدة ساعة في محلول نترات الفضة علما بان تفاعل الكاثود هو ( Ag =108) Ag+ +e- ----Ag
3- إذا كان جهد الاختزال لكل من النحاس والفضة علي التوالي هو 0.34 فولت ، 0.8 فولت أكتب الرمز الاصطلاحي للخلية المتكونة ثم احسب ق. د. ك لها
4- احسب عدد الفراداي اللازم لترسيب 130جم من الفضة عند الكاثود خلال عملية الطلاء بالكهرباء ( Ag=108 )
5- احسب كتلة النحاس المترسبة باختزال ايونات النحاس // من خلال امرار تيار كهربي شدته 2.5 أمبير في محلول كلوريد النحاس // لمدة 45 دقيقة علما بان تفاعل الكاثود هو (cu=63.5)cu2+ +2e- ----cu
6- في عملية التحليل الكهربي لمحلول كلوريد الصوديوم بامرار تيار كهربي شدتة 2 أمبير لمدة 1/2ساعة
أ- احسب حجم غاز الكلور المتصاعد في معدل الضغط ودرجة الحرارة علما بان الكتلة الذرية للكلور 35.45
ب- إذا لزم 20سم3 من حمض Hcl 0.2 مولار لمعايرة 10سم3 من المحلول بعد عملية التحليل الكهربي ما هي كتلة هيدروكسيد الصوديوم المتكون إذا كان حجم المحلول هو 1/2 لتر
ثالثا : قارن بين كل من:
1- خلية الزئبق وبطارية النيكل كادميوم من حيث القطب الموجب في كل منها –القطب السالب – التفاعل الكلي الحادث في كل منها
2- مركم الرصاص والخلية الجافة من حيث القطب الموجب في كل منها القطب السالب – التفاعل الكلي الحادث في كل منها
رابعا : ما المقصود بكل من :
1- الكاثود في الخلية الجلفانية
2- الخلايا الثانوية
3- قطب الهيدروجين القياسي
4- القانون الأول لفراداي
5- سلسلة الجهود الكهربية للعناصر
6- تفاعلات الأكسدة والاختزال
خامسا : أجب عن الأسئلة الآتية :
1- في أي حالة يمكن استخدام تفاعل الاكسدة – اختزال لانتاج تيار كهربي
2- ما هي مكونات الخلية الجلفانية وما هو دور كل مكون في عمل الخلية ؟
3- انقل الرمز الاصطلاحي التالي في ورقة الاجابة ثم اجب عن الاسئلة التي تليه
أ- إلي ماذا يشير هذا الرمز الاصطلاحي ؟
ب-ما هو العامل المؤكسد وما هو العامل المختزل؟
ج- إذا كان جهد هذه الخلية هو(+0.76 فولت ) فما هو جهد تأكسد العنصر M ؟
4- وضح ماذا يحدث عند غمس ساق من الخارصين في محلول ملح نحاس //(اكتب المعادلة )
سادسا:
سابعا: بطارية مركم الرصاص الحامضية تتكون من ألواح شبكية من الرصاص (مملوءة بالتبادل برصاص اسفنجي وثاني أكسيد الرصاص ) مغمورة في حمض كبريتيك
أ- ارسم شكل تخطيطي يمثل الخلية موضحا القطب الموجب والقطب السالب
ب- ماذا نعني بعملية التفريغ ؟ اكتب التفاعل الحادث عند التفريغ
تاسعا: اشرح مع الرسم كيف تحصل علي النحاس من محلول كلوريد النحاس اكتب المعادلات التي توضح تفاعلات الاكسدة والاختزال التي تحدث عند كل من المصعد والمهبط وكذلك التفاعل الكلي .
وإذا كان جهد أكسدة الكلور =-1.36 فولت
وإذا كان جهد اختزال النحاس =+0.34 فولت احسب جهد الخلية ووضح هل هذا التفاعل تلقائي أم غير تلقائي
عاشرا :
اكتب المفهوم العلمي الذي تدل علية العبارات الاتية :
1- أنظمة يتم فيها تحويل الطاقة الكيميائية الي طاقة كهربية من خلال تفاعل أكسدة – اختزال تلقائي
2- نوع من التفاعلات الكيميائية التي تنتقل فيها الالكترونات من أحد المواد المتفاعلة الي المادة الاخري الداخلة معها في تفاعل كيميائي
3- القطب الذي تحدث عنه عملية الأكسدة في الخلايا الكهروكيميائية
4- القطب القياسي الذي جهدة يساوي صفر
5- ترتيب الجهود القياسية للعناصر تنازليا حسب جهد اختزالها السالب وتصاعديا حسب جهد اختزالها الموجب بحيث تكون أكبر القيم السالبة في أعلي السلسلة وأكبر القيم الموجبة في اسفلها
6- خلية صغيرة الحجم شائعة الاستخدام في سماعات الاذن والساعات
7- الخلايا الجلفانية التي تتميز بان تفاعلاتها الكيميائية تفاعلات انعكاسية وتختزن الطاقة الكهربية علي هيئة طاقة كيميائية
8- كمية الكهرباء اللازمة لترسيب أو إذابة أو تصاعد الكتلة المكافئة الجرامية لأي مادة عند احد الأقطاب في عملية التحليل الكهربي
9- حاصل ضرب شدة التيار بالأمبير في الزمن بالثانية
حادي عشر :
اشرح مع الرسم كيفية تحضير فلز الألومونيوم في الصناعة مع كتابة المعادلات التي تحدث في الخلية ثم وضح لماذا استبدال أقطاب الجرافيت (الانود) بعد فترة من الاستخدام .
ثاني عشر :
أجريت عملية طلاء لشريحة من النحاس مساحتها 100سم2 بإمرار كمية من الكهرباء مقدارها 0.5 فاراداي في محلول مائي من كلوريد الذهب ///(الطلاء لوجة واحد فقط )
أ – احسب سمك طبقة الذهب المترسبة علما بان الكتلة الذرية للذهب 196.98 وكثافته 13.2 جم/سم3
ب- اكتب تفاعل الكاثود .
أولا : اكتب الاختيار المناسب لاستكمال كل من العبارات التالية من الاجابات التي تليها :
1- في الخلية الالكتروليتية يكون الانود هو القطب .............
( الموجب الذي تحدث عنده عملية الأكسدة –الموجب الذي تحدث عنده عملية الاختزال - السالب الذي تحدث عنده عملية الاختزال – السالب الذي تحدث عنده عملية الأكسدة )
2- في الخلية الجلفانية يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلي طاقة .............
( حركية – مغناطيسية – حرارية – كهربية )
3- في الخلية الجلفانية يمكن الحصول علي تيار كهربي نتيجة حدوث تفاعل...............
( أكسدة فقط – اختزال فقط – أكسدة واختزال تلقائي – أكسدة واختزال غير تلقائي )
4- الرمز الاصطلاحي لخلية جلفانية مكونه من فلزي النحاس والخارصين كل منهما مغمور في محلول احد املاحه ويوصل بين المحلولين قنطرة ملحية هو ............
( CU2+ICUOIIZn2+Izno –Znoi
5- يتم قياس جهود الاقطاب باستخدام ..............
(خلية دانيال – قطب الهيدروجين القياسي – قطب الفضة القياسي قطب الاكسجين القياسي )
6- تزداد قدرة العنصر المتقدم في السلسلة علي طرد العنصر الذي يلية من محلول أحدا ملاحة كلما .............
( زاد الفرق بين جهدي تأكسد العنصرين - زاد الفرق بين جهدي اختزال العنصرين – زاد البعد في الترتيب بين العنصرين – جميع ماسبق )
7- اذا كان جهد الاختزال القياسي للصوديوم هو ( -2.71 فولت ) فان عنصر الصوديوم ............
( يحل محل هيدروجين الماء – يحل محل هيدروجين الاحماض – جهد تأكسده 2.71 فولت – جميع ماسبق )
8- تقوم القنطرة الملحية في خلية دانيال ب..........
( التوصيل بين محلولي نصفي الخلية – معادلة الشحنات الموجبة والسالبة – تكوين فرق الجهد بين نصفي الخلية – جميع ماسبق )
9- الخلايا التي تختزن الطاقة في صوره طاقه كيميائية ويكن تحويلها عند اللزوم إلي طاقة كهربية من خلال تفاعل أكسدة واختزال تلقائي غير انعكاسي..............
( ثانوية – أولية – الكتروليتية – وقود )
10- يتكون القطب السالب (الانود ) في الخلية الجافة من ...........
( الجرافيت – النحاس – الخارصين – الكادميوم )
11- جهد قطب الهيدروجين القياسي ..............فولت
( واحد – سالب واحد – صفر – 0.1 )
12- الالكتروليت في خلية الزئبق هو ............
( أكسيد الزئبق – هيدروكسيد البوتاسيوم – الجرافيت – كبريتات النحاس )
13- في بطارية النيكل كادميوم يتكون الكاثود من ............
( النيكل – الكادميوم – الرصاص – النحاس )
14- في مركم الرصاص يتكون الانود من شبكة من الرصاص مملوءة ب......
( أكسيد زئبق – أكسيد رصاص – ثاني أكسيد رصاص – رصاص أسفنجي )
15- في الخلية الجلفانية يكون الكاثود هو القطب .................
( السالب الذي تحدث له عملية الأكسدة – الموجب الذي تحدث له عملية الاختزال - الموجب الذي تحدث له عملية الأكسدة – الموجب الذي تحدث له عملية الاختزال )
16- العالم الذي استنبط العلاقة بين كمية الكهرباء وكمية المادة المترسبة عند الاقطاب هو .............
( دالتون – جلفاني – فاراداي – فولتا )
17- عند مرور كمية من الكهرباء في عدة خلايا الكتروليتية متصلة علي التوالي فان كتل العناصر المتكونة عند الاقطاب تتناسب مع .............
( أعدادها الذرية – كتلتها الذرية – كتلتها المكافئة – تكافؤها )
18- عند التحليل الكهربي لمحلول مائي من كبريتات النحاس فان ..........
( ذرات نحاس الانود تتأكسد وتتحول إلي أيونات – يترسب النحاس عند الكاثود – تتاكسد شوائب الحديد والخارصين ولاتترسب علي الكاثود – جميع ماسبق )
19- في التفاعل Mg+Cl2----- MgCl2
يكون نصف التفاعل الذي يمثل الاختزال هو ............
Cl2+2e-----2cl- Mg-2e------Mg+2
2cl-----cl2+2e- Mg+2 -------Mg+2e-
20- في التفاعل cuo+2Ag+-----cu2+ + 2Ago
يكون العامل المؤكسد هو .............
( Ag+ - Ago- cu2+- cuo)
21- اذا حدث تفاعل أكسدة اختزال باستخدام تيار كهربي خارجي تسمي هذه العملية ..............
(تعادل – تحليل كهربي – أسترة – تميؤ)
22- من فوائد القنطرة الملحية في الخلية الجلفانية .............
( تسمح بانتقال الايونات – تسمح بسريان الالكترونات – تمنع انتقال الايونات – تمنع سريان الالكترونات )
23- يحدث تفاعل الاكسدة واختزال عن طريق ..............
( اكتساب إلكترونات فقط – فقد الكترونات فقط – فقد واكتساب الكترونات – عدم فقد واكتساب الكترونات )
24-
ثانيا : مسائل
1- احسب كمية الكهرباء اللازمة للحصول علي 3175 جم نحاس بالتحليل الكهربي لمحلول كبريتات نحاس // باستخدام أنود (مصعد ) من النحاس غير النقي (cu=63.5 ) علما بان تفاعل الكاثود هو وهو cu2+ +2e-----cuo
2- احسب كتلة الفضة المترسبة من امرار تيار كهربي شدتة 2 أمبير لمدة ساعة في محلول نترات الفضة علما بان تفاعل الكاثود هو ( Ag =108) Ag+ +e- ----Ag
3- إذا كان جهد الاختزال لكل من النحاس والفضة علي التوالي هو 0.34 فولت ، 0.8 فولت أكتب الرمز الاصطلاحي للخلية المتكونة ثم احسب ق. د. ك لها
4- احسب عدد الفراداي اللازم لترسيب 130جم من الفضة عند الكاثود خلال عملية الطلاء بالكهرباء ( Ag=108 )
5- احسب كتلة النحاس المترسبة باختزال ايونات النحاس // من خلال امرار تيار كهربي شدته 2.5 أمبير في محلول كلوريد النحاس // لمدة 45 دقيقة علما بان تفاعل الكاثود هو (cu=63.5)cu2+ +2e- ----cu
6- في عملية التحليل الكهربي لمحلول كلوريد الصوديوم بامرار تيار كهربي شدتة 2 أمبير لمدة 1/2ساعة
أ- احسب حجم غاز الكلور المتصاعد في معدل الضغط ودرجة الحرارة علما بان الكتلة الذرية للكلور 35.45
ب- إذا لزم 20سم3 من حمض Hcl 0.2 مولار لمعايرة 10سم3 من المحلول بعد عملية التحليل الكهربي ما هي كتلة هيدروكسيد الصوديوم المتكون إذا كان حجم المحلول هو 1/2 لتر
ثالثا : قارن بين كل من:
1- خلية الزئبق وبطارية النيكل كادميوم من حيث القطب الموجب في كل منها –القطب السالب – التفاعل الكلي الحادث في كل منها
2- مركم الرصاص والخلية الجافة من حيث القطب الموجب في كل منها القطب السالب – التفاعل الكلي الحادث في كل منها
رابعا : ما المقصود بكل من :
1- الكاثود في الخلية الجلفانية
2- الخلايا الثانوية
3- قطب الهيدروجين القياسي
4- القانون الأول لفراداي
5- سلسلة الجهود الكهربية للعناصر
6- تفاعلات الأكسدة والاختزال
خامسا : أجب عن الأسئلة الآتية :
1- في أي حالة يمكن استخدام تفاعل الاكسدة – اختزال لانتاج تيار كهربي
2- ما هي مكونات الخلية الجلفانية وما هو دور كل مكون في عمل الخلية ؟
3- انقل الرمز الاصطلاحي التالي في ورقة الاجابة ثم اجب عن الاسئلة التي تليه
أ- إلي ماذا يشير هذا الرمز الاصطلاحي ؟
ب-ما هو العامل المؤكسد وما هو العامل المختزل؟
ج- إذا كان جهد هذه الخلية هو(+0.76 فولت ) فما هو جهد تأكسد العنصر M ؟
4- وضح ماذا يحدث عند غمس ساق من الخارصين في محلول ملح نحاس //(اكتب المعادلة )
سادسا:
سابعا: بطارية مركم الرصاص الحامضية تتكون من ألواح شبكية من الرصاص (مملوءة بالتبادل برصاص اسفنجي وثاني أكسيد الرصاص ) مغمورة في حمض كبريتيك
أ- ارسم شكل تخطيطي يمثل الخلية موضحا القطب الموجب والقطب السالب
ب- ماذا نعني بعملية التفريغ ؟ اكتب التفاعل الحادث عند التفريغ
تاسعا: اشرح مع الرسم كيف تحصل علي النحاس من محلول كلوريد النحاس اكتب المعادلات التي توضح تفاعلات الاكسدة والاختزال التي تحدث عند كل من المصعد والمهبط وكذلك التفاعل الكلي .
وإذا كان جهد أكسدة الكلور =-1.36 فولت
وإذا كان جهد اختزال النحاس =+0.34 فولت احسب جهد الخلية ووضح هل هذا التفاعل تلقائي أم غير تلقائي
عاشرا :
اكتب المفهوم العلمي الذي تدل علية العبارات الاتية :
1- أنظمة يتم فيها تحويل الطاقة الكيميائية الي طاقة كهربية من خلال تفاعل أكسدة – اختزال تلقائي
2- نوع من التفاعلات الكيميائية التي تنتقل فيها الالكترونات من أحد المواد المتفاعلة الي المادة الاخري الداخلة معها في تفاعل كيميائي
3- القطب الذي تحدث عنه عملية الأكسدة في الخلايا الكهروكيميائية
4- القطب القياسي الذي جهدة يساوي صفر
5- ترتيب الجهود القياسية للعناصر تنازليا حسب جهد اختزالها السالب وتصاعديا حسب جهد اختزالها الموجب بحيث تكون أكبر القيم السالبة في أعلي السلسلة وأكبر القيم الموجبة في اسفلها
6- خلية صغيرة الحجم شائعة الاستخدام في سماعات الاذن والساعات
7- الخلايا الجلفانية التي تتميز بان تفاعلاتها الكيميائية تفاعلات انعكاسية وتختزن الطاقة الكهربية علي هيئة طاقة كيميائية
8- كمية الكهرباء اللازمة لترسيب أو إذابة أو تصاعد الكتلة المكافئة الجرامية لأي مادة عند احد الأقطاب في عملية التحليل الكهربي
9- حاصل ضرب شدة التيار بالأمبير في الزمن بالثانية
حادي عشر :
اشرح مع الرسم كيفية تحضير فلز الألومونيوم في الصناعة مع كتابة المعادلات التي تحدث في الخلية ثم وضح لماذا استبدال أقطاب الجرافيت (الانود) بعد فترة من الاستخدام .
ثاني عشر :
أجريت عملية طلاء لشريحة من النحاس مساحتها 100سم2 بإمرار كمية من الكهرباء مقدارها 0.5 فاراداي في محلول مائي من كلوريد الذهب ///(الطلاء لوجة واحد فقط )
أ – احسب سمك طبقة الذهب المترسبة علما بان الكتلة الذرية للذهب 196.98 وكثافته 13.2 جم/سم3
ب- اكتب تفاعل الكاثود .