بطاريات الليثيوم وخلايا الوقود - كتاب الكيمياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

تزود بطاريات الليثيوم سيارة تجريبية هذه بطاقة تجعلها تسير بسرعة قصوى مقدارها km/h 113 قبل أن يعاد شحنها، كما أنها تستطيع السير مسافة km 320. --- SECTION: الشكل 12-4 الصفات التي تجعل بطاريات الليثيوم الاختيار الأمثل للعديد من الاستعمالات هي خفة الوزن وطول العمر والجهد العالي. --- الشكل 12-4 الصفات التي تجعل بطاريات الليثيوم الاختيار الأمثل للعديد من الاستعمالات هي خفة الوزن وطول العمر والجهد العالي. --- SECTION: قارن بين نصف تفاعل التأكسد للخارصين والليثيوم وجهود اختزالها القياسية. --- قارن بين نصف تفاعل التأكسد للخارصين والليثيوم وجهود اختزالها القياسية. Zn (s) → Zn²⁺ (aq) + 2e⁻ E⁰_Zn²⁺|Zn = -0.762 V Li (s) → Li⁺ (aq) + e⁻ E⁰_Li⁺|Li = -3.04 V E⁰_Zn²⁺|Zn - E⁰_Li⁺|Li = +2.28 V يمكن لبطاريات الليثيوم أن تكون أولية أو ثانوية اعتمادًا على أي تفاعلات اختزال تم دمجها مع تأكسد الليثيوم. تستخدم بعض بطاريات الليثيوم مثلا تفاعل الكاثود نفسه الذي تستعمله الخلايا الجافة الخارصين والكربون، وهو اختزال أكسيد المنجنيز IV MnO₂ إلى أكسيد المنجنيز III Mn₂O₃، وتنتج هذه البطاريات تيارًا ذا جهد يساوي V 3 مقارنة بـ V 1.5 لخلايا الخارصين والكربون. وتستمر بطاريات الليثيوم فترة أطول من أنواع البطاريات الأخرى، ونتيجة لذلك تستعمل عادة في الساعات والحواسيب وآلات التصوير للمحافظة على الزمن والتاريخ والذاكرة والاستعدادات الشخصية حتى عند إطفاء الجهاز. والشكل 12-4 يوضح التطبيقات الحالية والمطورة لبطاريات الليثيوم. --- SECTION: ماذا قرأت؟ --- ماذا قرأت؟ اذكر ثلاث مزايا لبطاريات الليثيوم. --- SECTION: خلايا الوقود Fuel Cells --- خلايا الوقود Fuel Cells ينفجر الهيدروجين بقوة كبيرة عند احتراقه في الهواء، وينتج عنه ضوء وحرارة. 2H₂O(l) + energy → 2H₂(g) + O₂(g) فهل يمكن أن يحدث هذا التفاعل تحت ظروف مضبوطة داخل الخلية؟ --- SECTION: واقع الكيمياء في الحياة --- واقع الكيمياء في الحياة خلايا الوقود التقليل من التلوث تعد السيارات من أكبر مصادر تلوث الهواء في المدن. وقد أدى تزويد حافلات - تحت التجربة في بعض المدن الأوربية - بخلايا وقود الهيدروجين إلى إحداث فرق في كمية التلوث. كما تخلو عوادم هذه الحافلات من ثاني أكسيد الكربون أو أي من أكاسيد النيتروجين أو الكبريت. والماء النقي هو الناتج الوحيد. الفيزياء الربط مع خلية الوقود خلية جلفانية؛ حيث ينتج تأكسد الوقود طاقة كهربائية. وتختلف خلايا الوقود عن البطاريات الأخرى؛ لأنها تزود بالوقود باستمرار من مصدر خارجي. ويعتقد الكثيرون أن خلايا الوقود اختراع حديث، إلا أن الخلايا الأولى عرضت عام 1839م من طريق عالم الكيمياء البريطاني ويليام جروف William Jrove والذي سمى خليته ببطارية الغاز. وقد بدأ بعض العلماء عملاً جادًا في خمسينيات القرن الماضي لتطوير خلايا وقود عملية ذات كفاءة لبرامج الفضاء. وإذا كان رواد الفضاء الطيران في سفن فضائية فإنهم يحتاجون إلى الماء للمحافظة على حياتهم في السفينة، ومصدر كهربائي موثوق به لتزويد أنظمة السفينة المختلفة. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 148 --- VISUAL CONTEXT --- **IMAGE**: تنتج بطاريات الليثيوم عادة 3 و 9 فولت، ولها عدة أحجام لتناسب الأجهزة المختلفة. Description: An assortment of various lithium batteries, including AA, AAA, 9V, and button cells, displayed alongside several coins. The batteries vary in size and voltage, illustrating their adaptability for different devices. Key Values: 3 فولت, 9 فولت Context: This image demonstrates the common types and sizes of lithium batteries available, highlighting their versatility for different electronic applications. **IMAGE**: Untitled Description: An overhead view of the engine compartment of a car, revealing a large, complex battery pack system, likely a lithium-ion battery, which powers the vehicle. The text associated with this image states it's a test car powered by lithium batteries, capable of 113 km/h and a range of 320 km before recharging. Key Values: 113 km/h, 320 km Context: This image illustrates a real-world, high-performance application of lithium batteries in electric vehicles, showcasing their role in modern transportation technology. **IMAGE**: Untitled Description: A yellow bus is depicted on a road, likely in an urban setting. This image is associated with the discussion on fuel cells and their role in reducing pollution from transportation. Context: This image serves as an example of a fuel cell-powered vehicle, specifically a bus, demonstrating how fuel cell technology can contribute to reducing air pollution in cities.