المادة : علوم فيزيائية المستوى : الرابعة متوسط
المجال : المادة وتحولاتها
الوحدة التعـــلمية رقم 2 : التحليل الكهربائى البسيط
مؤشرات الكفاءة :
·1 يكتب معادلة التفاعل الإجمالى كنموذج للتحول الكيميائى فى التحليل الكهربائى .
·2 يفسر طبيعة التيار الكهربائى فى محلول شاردى
الوسائل : مولد للتيار المستمر ( بطارية ) - نواقل – قاطعة - كأس زجاجى - مسريان من الفحم ( يمكن إجادهما فى عمود كهربائى ) - محلول كلور الزنك –
- محلول كلور القصدير - كاشف النيلة – كبريتات النحاس – برمنغنات البوتاسيوم – صفيحة زجاجية – ورق ترشيح – كلور البوتاسيوم - أنبوب U
النـــشـاطــات المــحــتوى والمــفاهـــيـم التقويم
وضعية إشكالية :
- برأيك كيف يمكن أن نفكك جزيئا ؟
- إذا كانت صيغة كلور الصوديوم
NaCl فماهى صيغة كلور الزنك ؟
-0 باستعمال الوسائل التالية :
- كأس زجاجى – محلول كلور الزنك - مولد كهربائى – قاطعة -
- مسريان من الفحم ( غرافيت )
س : أرسم مخططا لتركيبة تجريبية
تسمح بإجراء التحليل الكهربائى
لمحلول كلور الزنك ؟
( بعد محاولات التلاميذ ورسم مخطط
مناسب ) .
س : حقق التركيبة ( الأستاذ موجه )
س : لاحظ جيدا ، محلول كلور الزنك
هل هو محلول شاردى أم جزيئى ؟
ج : بما أنه سمح بمرور التيار الكهربائى
فهو محلول شاردى .
س : أعط صيغته الشاردية ؟
س : ماذا تلاحظ على مستوى المسريين؟ لماذا أقترحا من الفحم ؟
ج : عند المسرى 1 : نلاحظ ترسب
شعيرات من معدن .
- عند المسرى 2 : تتجمع بجواره
فقاعات غازية
س : ماهو المعدن المترسب . ومن أين أتى ؟
س : ماهو الغاز المتجمع بجوار المسرى2
وكيف تكون ؟
س : تعلم أن طبيعة التيار الكهربائى فى
المعادن هى سريان الإلكترونات الحرة
فما هى طبيعته فى المحلول الشاردى ؟ • التحليل الكهربائى البسيط :
- التحليل الكهربائى لمحلول كلور الزنك :
التـجربة :
- نضع فى كأس زجاجى محلول كلور الزنك ونثبت فيه مسـريان من الفـحم ( الغـرافيت ) .
المسرى 1 ( المهبط ) المسرى 2 ( المصعـد )
عليه شعيرات معدنية حوله فقاعات غازية
محــلول كلور الزنـك
- أغلق القاطعة . ماذا تلاحـــــــظ مبـدئيا ؟
ج1 : نلاحظ توهج المصباح .
س2 : محلول كلور الزنك هل هو محلول جزيئى أم محلول شاردى ؟
ج2 : بـما أنه سمح بمرور التيار الكهربائى فهو محــــلول شــــاردى .
س3 : أعــط صيغته الشـاردية بناءا على مكتسباتك من الدرس السابق ؟
ج 3: صيغته الشاردية هـى : ( Zn2+ + 2CL- )
س4: ماذا تلاحظ على مستوى المسريين ؟
ج 4: عند المـسرى 1 ( المهـبط ) : نلاحظ ترسب شعـيرات من معـدن .
عند المـسرى 2 ( المصعـد ) : تتجمع بجــواره فقاعات غـازية .
س 5 : ماهو المـعدن المتـرسب . ومن أين أتى ؟
ج5: نلاحظ أن المعدن ترسب فقط على الجزء المغمور من المسرى داخل المحلول أما الجزء غير المغمور فليس فيه
معدنا مترسبا . وعليه نقول أن المعدن أتى من محلول كلور الزنك وهذا المحلول يحتوى على شوارد الزنك
(Zn2+ ) . إذا المعدن المترسب هو معدن الزنك Zn
س6 : ماهو الغاز المتجمع بجوار المصعـد ؟
ج 6 : الغاز المتجمع أتى من محلول كلور الزنك وهو غاز الكلور CL2 . ونكشف عنه بوضع قطرات من أزرق النيلة فنلاحظ إختفاء اللون عند أزرق النيلة . ونختار المسريان من الفحم لأنه لا يتآكل
س7 : إن سريان الإلكترونات الحرة فى المعادن يمثل التيار الكهربائى فما هى طبيعته فى المحلول الشاردى ؟
ج 7 : إجراء التجربة ص 109 – وثيقة 3 - واستخلاص مايلى :
ص 114
رقم 1،2
3 ، 4 ، 6
14
- " عندما نمرر تيارا كهربائيا فى محلول شــاردى ، فإن الشــوارد الموجبة تنتقل نحو المهبط لتكتسب إلكترونات ، أما الشـوارد الســالبة تنتقل نحو المصعد
لتفقد إلكترونات " أى أن التيار الكهربائى فى المحلول الشاردى ناتج عن إنتقال مزدوج للشوارد الموجبة والشوارد السالبة فى جهتين متعاكستين .
- هام جدا : التحول الكيميائى لا يكون للمذيب بل يكون للمذاب ففى مثالنا كلور الزنك " المذاب " هو الذى يتحلل أما الماء " المذيب " لايتحلل . لكن يمكن جعله
يتحلل فى شروط أخرى بوضعه فى وعاء التحليل وإضافة بضعة قطرات من حمض الكبريت فينتج لنا غازى O2 و H2
- كيف ننمذج التحول الكيميائى عند كل مسرى ؟
- تتجه شوارد Zn2+ نحو المهبط لتكتسب إلكترونات وتتحول وفق المعادلة الكيميائية التالية :
Zn2+ (aq) + 2e- Zn
- تتجه شوارد CL- نحو المصعد لتفقد إلكترونات وتتحول وفق المعادلة الكيميائية التالية :
2 CL- 2e- + CL2
- بجمع المعادلتين طرفا لطرف مع تطبيق إنحفاظ الذرات وإنحفاظ الشحنة نحصل على المعادلة الكيميائية الإجمالية للتفاعل الكيميائى :
Zn2+ + 2CL- Zn + CL2
غاز الكلور + معدن الزنك محلول كلور الزنك
بالتحليل الكهربائى
س : نمذج التحليل الكهربائى لكلور القصدير إعتمادا على ما إكتسبته من كفاءات :
- الصيغة الشاردية لكلور القصدير هى : Sn2+ + 2CL-
- تتجه شوارد القصدير Sn2 نحو المهبط لتكتسب إلكترونات ويترسب القصدير وننمذج هذا التحول الكيميائى بتفاعل كيميائى وفق المعادلة :
Sn2+ + 2 e - Sn
- تتجه شوارد الكلور CL- نحو المصعد لتفقد ألكترونات وتتحد ذرة مع ذرة لينتج غاز الكلور CL2 وننمذج هذا التحول الكيميائى بتفاعل كيميائى وفق
المعادلة التالية :
2CL- 2 e - + CL2
- المعادلة الكيميائية الإجمالية للتفاعل الكيميائى هى :
+ 2 CL- Sn + CL2 Sn2+
المهبــط المصعـــد
- هجرة الشوارد الموجبة جهة المهبط والشوارد السالبة جهة المصعد = تيار كهربائى فى المحلول الشاردى .
للإتصال نـقد أو إثراء يرجى مراسلتى على العنوان التالى :
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] اللهم إيمانا بك وتوجها إليك نسألك عزيمة التوكل عليك وأن يكون عملنا خالصا لوجهك الكريم... آمـــين