محاكاة التحليل الكهربائي — كيمياء 3

الثالث الثانوي الفصل الدراسي الأول الدرس 4-3 الكتاب ص 154–158 محاكاة قانون

جرّب بنفسك قوانين درس «التحليل الكهربائي» من كتاب كيمياء 3: غيّر القيم في المحاكاة وشاهد النتيجة مباشرة، ثم نفّذ المهام الاستقصائية وتحقق من فهمك.

شغّل المحاكاة وغيّر القيم بنفسك

المحاكاة والمهام الاستقصائية والتقويم متاحة بحساب مجاني.

تصف كيف يمكن عكس تفاعل الأكسدة والاختزال التلقائي في الخلية الكهروكيميائية. المرحلتان 1–2
تقارن التفاعلات في التحليل الكهربائي لمصهور كلوريد الصوديوم بالتفاعلات في التحليل الكهربائي لماء البحر. المرحلة 3
تناقش أهمية التحليل الكهربائي في صهر الفلزات وتنقيتها. المرحلة 4

التحليل الكهربائي للماء2H₂O → 2H₂ + O₂

خلية داون: الأنود / الكاثود2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻ ، Na⁺ + e⁻ → Na

التحليل الكهربائي لماء البحر2H₂O + 2NaCl → H₂ + Cl₂ + 2NaOH

كاثود هول – هيرولتAl³⁺ + 3e⁻ → Al

التحليل الكهربائيخلية التحليل الكهربائي

التحليل الكهربائي استعمال الطاقة الكهربائية لإحداث تفاعل أكسدة واختزال غير تلقائي، ويحدث في خلية التحليل الكهربائي؛ فإذا طُبّق على خلية جلفانية جهد خارجي أكبر من جهدها انعكس التفاعل. وتبقى الأكسدة عند الأنود والاختزال عند الكاثود.
تحليل الماء كهربائيًا ينتج الهيدروجين عند الكاثود والأكسجين عند الأنود بنسبة حجمية 2 : 1.
في خلية داون يُحلَّل مصهور NaCl فيتكون الصوديوم عند الكاثود والكلور عند الأنود. أما في ماء البحر فيُختزل الماء بدل Na⁺ لأن اختزاله أسهل، فيتكون H₂ عند الكاثود و Cl₂ عند الأنود، ويبقى NaOH في المحلول.
يُنتج الألومنيوم بطريقة هول – هيرولت بتحليل Al₂O₃ المذاب في الكريوليت المصهور، ويُنقّى النحاس بجعل النحاس غير النقي أنودًا والنقي كاثودًا، ويُطلى الجسم بالفضة بجعله كاثودًا والفضة أنودًا.

نواتج تحليل ماء البحرلماذا يتكون H₂ لا Na عند الكاثود في تحليل ماء البحر؟

جهود الاختزال: Na⁺ + e⁻ → Na : −2.71 V ، 2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻ : −0.83 V
الحل: جهد اختزال الماء أعلى (أقل سالبية)، فهو أسهل اختزالًا، فيتكون H₂ و OH⁻ ويبقى NaOH في المحلول.