📄 النص الكامل للصفحة
الفصل 4
التقويم
--- SECTION: 4-1 ---
4-1
--- SECTION: إتقان المفاهيم ---
إتقان المفاهيم
--- SECTION: 30 ---
ما الخواص التي تسمح باستعمال تفاعلات الأكسدة والاختزال في توليد تيار كهربائي؟
--- SECTION: 31 ---
صف العملية التي تنتج الإلكترونات في الخلية الجلفانية خارصين – نحاس.
--- SECTION: 32 ---
ما وظيفة القنطرة الملحية في الخلية الجلفانية؟
--- SECTION: 33 ---
ما المعلومات اللازمة لتحديد الجهد القياسي للخلية الجلفانية؟
--- SECTION: 34 ---
في الخلية الجلفانية الممثلة بالرموز الآتية:
Cu || Cu²⁺(IM) || Al | Al³⁺(IM) ، ما الذي يتأكسد، وما الذي يختزل عندما يمر التيار في الخلية؟
--- SECTION: 35 ---
عند أي ظروف يتم قياس جهد الاختزال القياسي؟
--- SECTION: 36 ---
حدد كلاً من الفلز الذي تأكسد والكاثود في الشكل 4-24.
--- SECTION: 37 ---
Question Text: تملأ القنطرة الملحية بـ KNO₃. فسر لماذا يُعد من الضروري أن تتحرك أيونات البوتاسيوم عبر القنطرة الملحية إلى الكاثود؟
Options:
a. Zn | Zn²⁺(IM)
b. Hg | Hg²⁺(IM)
c. Cu | Cu²⁺(IM)
d. Al | Al³⁺(IM)
--- SECTION: 38 ---
Question Text: تذكر أن العامل المختزل هو المادة التي تتأكسد، وأن العامل المؤكسد هو المادة التي تختزل. استعمل الجدول 4-1 لاختبار العامل المؤكسد الذي سيحول Au³⁺ إلى Au ولا يحول Co²⁺ إلى Co³⁺.
Options:
a. Zn | Zn²⁺(IM)
b. Hg | Hg²⁺(IM)
c. Cu | Cu²⁺(IM)
d. Al | Al³⁺(IM)
--- SECTION: إتقان حل المسائل ---
إتقان حل المسائل
--- SECTION: 39 ---
Question Text: استعمل الجدول 4-1 في كتابة رمز الخلية القياسية لكل نصف خلية مما يأتي وموصلة بقطب الهيدروجين القياسي.
Options:
a. Zn | Zn²⁺(IM)
b. Hg | Hg²⁺(IM)
c. Cu | Cu²⁺(IM)
d. Al | Al³⁺(IM)
Options:
a. Zn | Zn²⁺(IM)
b. Hg | Hg²⁺(IM)
c. Cu | Cu²⁺(IM)
d. Al | Al³⁺(IM)
--- SECTION: 40 ---
Question Text: اكتب معادلة كيميائية موزونة لكل ترميز يمثل الخلايا القياسية الآتية:
Options:
a. I⁻ | I₂(IM) || Fe³⁺ | Fe²⁺
b. Sn | Sn²⁺(IM) || Ag⁺(IM) | Ag
c. Zn | Zn²⁺(IM) || Cd²⁺(IM) | Cd
Options:
a. I⁻ | I₂(IM) || Fe³⁺ | Fe²⁺
b. Sn | Sn²⁺(IM) || Ag⁺(IM) | Ag
c. Zn | Zn²⁺(IM) || Cd²⁺(IM) | Cd
a. حدد الأنود.
--- SECTION: 41 ---
Question Text: يوضح الشكل 25-4 خلية جلفانية تتكون من قطعة خارصين في 1.0M من محلول نترات الخارصين، وقطعة فضة في 1.0M من محلول نترات الفضة. استعمل الشكل والجدول 4-1 في الإجابة عن الأسئلة الآتية:
a. حدد الأنود.
b. حدد الكاثود.
c. أين تحدث الأكسدة؟
d. أين يحدث الاختزال؟
e. ما اتجاه مرور التيار خلال أسلاك التوصيل؟
f. ما اتجاه مرور الأيونات الموجبة خلال القنطرة الملحية؟
g. ما جهد الخلية عند 25°C و 1 atm؟
Options:
a. حدد الأنود.
b. حدد الكاثود.
c. أين تحدث الأكسدة؟
d. أين يحدث الاختزال؟
وزارة التعليم
Ministry of Education
2025 - 1447
162
--- VISUAL CONTEXT ---
**DIAGRAM**: الشكل 24-4
Description: Diagram of a galvanic cell showing a zinc electrode immersed in a zinc ion solution (Zn²⁺) and a copper electrode immersed in a copper ion solution (Cu²⁺). The two half-cells are connected by a salt bridge containing potassium (K⁺) and chloride (Cl⁻) ions, and externally by a wire. Arrows indicate the flow of electrons (e⁻) from the zinc electrode to the copper electrode. Within the salt bridge, chloride ions (Cl⁻) are shown moving towards the zinc half-cell (anode), labeled 'أيونات سالبة', and potassium ions (K⁺) are shown moving towards the copper half-cell (cathode), labeled 'أيونات موجبة'.
Key Values: Zn electrode, Zn²⁺ solution, Cu electrode, Cu²⁺ solution, K⁺ ions, Cl⁻ ions, Electron flow (e⁻), Anions (Cl⁻) move to anode, Cations (K⁺) move to cathode
Context: Illustrates the components and operation of a galvanic (voltaic) cell, demonstrating the direction of electron flow and ion migration in the salt bridge during an electrochemical reaction. This diagram is directly referenced by question 36.
**DIAGRAM**: الشكل 25-4
Description: Diagram of a galvanic cell consisting of a zinc electrode immersed in a zinc ion solution (Zn²⁺) and a silver electrode immersed in a silver ion solution (Ag⁺). The two half-cells are connected by a salt bridge containing potassium (K⁺) and chloride (Cl⁻) ions. The diagram shows the setup of the cell without indicating the direction of electron or ion flow, serving as a basis for analysis.
Key Values: Zn electrode, Zn²⁺ solution, Ag electrode, Ag⁺ solution, K⁺ ions, Cl⁻ ions
Context: Provides a visual representation of a specific galvanic cell (Zinc-Silver) for analysis. It is directly referenced by question 41, which asks for identification of anode, cathode, oxidation/reduction sites, and direction of current/ion flow based on this setup and a referenced table (Table 4-1, not provided in image).
🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة
عدد البطاقات: 7 بطاقة لهذه الصفحة
ما الخواص التي تسمح باستعمال تفاعلات الأكسدة والاختزال في توليد تيار كهربائي؟
الإجابة: الخواص التي تسمح بذلك هي قدرة هذه التفاعلات على نقل الإلكترونات بشكل تلقائي بين المواد، مما ينتج عنه فرق جهد كهربائي يمكن استغلاله لتوليد تيار كهربائي.
الشرح: تفاعلات الأكسدة والاختزال تتضمن انتقال إلكترونات من مادة (تتأكسد) إلى مادة أخرى (تختزل). هذا الانتقال التلقائي للإلكترونات عبر موصل خارجي يولد تياراً كهربائياً.
تلميح: فكر في طبيعة تفاعلات الأكسدة والاختزال وكيفية انتقال الشحنات الكهربائية فيها.
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط
ما وظيفة القنطرة الملحية في الخلية الجلفانية؟
الإجابة: وظيفة القنطرة الملحية هي إكمال الدائرة الكهربائية عن طريق السماح بمرور الأيونات بين نصفي الخلية، والحفاظ على التعادل الكهربائي (حيادية الشحنة) في كل نصف خلية.
الشرح: بدون القنطرة الملحية، سيتجمع شحنة موجبة في نصف الخلية الذي يحدث فيه الاختزال (الكاثود) وشحنة سالبة في نصف الخلية الذي يحدث فيه الأكسدة (الأنود)، مما يوقف التفاعل.
تلميح: تذكر أن الخلية تحتاج إلى اكتمال الدائرة الكهربائية، وهذا يشمل انتقال الأيونات وليس فقط الإلكترونات.
التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط
ما المعلومات اللازمة لتحديد الجهد القياسي للخلية الجلفانية؟
الإجابة: المعلومات اللازمة هي جهود الاختزال القياسية (E°) لنصفي التفاعل (الأكسدة والاختزال) المكونين للخلية.
الشرح: يتم حساب جهد الخلية القياسي (E°خلية) باستخدام المعادلة: E°خلية = E°اختزال (الكاثود) - E°اختزال (الأنود)، أو E°خلية = E°كاثود + E°أكسدة.
تلميح: فكر في أن جهد الخلية الكلي هو مجموع جهود نصفي التفاعل.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط
في الخلية الجلفانية الممثلة بالرموز Cu || Cu²⁺(1M) || Al | Al³⁺(1M)، ما الذي يتأكسد، وما الذي يختزل عندما يمر التيار في الخلية؟
الإجابة: يتأكسد الألومنيوم (Al) إلى Al³⁺، ويختزل أيون النحاس (Cu²⁺) إلى نحاس (Cu).
الشرح: بما أن جهد اختزال الألومنيوم (E° = -1.66 فولت) أقل من جهد اختزال النحاس (E° = +0.34 فولت)، فإن الألومنيوم سيكون الأنود (يتأكسد)، والنحاس سيكون الكاثود (يختزل).
تلميح: قارن بين جهود الاختزال القياسية للألومنيوم والنحاس. الفلز ذو جهد الاختزال الأقل (أكثر سالبية) يميل للتأكسد.
التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: صعب
عند أي ظروف يتم قياس جهد الاختزال القياسي؟
الإجابة: يتم قياس جهد الاختزال القياسي عند الظروف القياسية: درجة حرارة 25°C (298 كلفن)، وضغط 1 ضغط جوي، وتركيز 1 مولار للمحاليل الأيونية.
الشرح: هذه الظروف القياسية تضمن إمكانية مقارنة قيم جهود الاختزال للمواد المختلفة بشكل موثوق، حيث أن الجهد يتأثر بالتركيز ودرجة الحرارة.
تلميح: تذكر أن كلمة 'قياسي' تشير إلى ظروف محددة ومتفق عليها عالمياً.
التصنيف: تعريف | المستوى: سهل
في خلية جلفانية تحتوي على قنطرة ملحية مملوءة بـ KNO₃، لماذا يُعد من الضروري أن تتحرك أيونات البوتاسيوم (K⁺) عبر القنطرة إلى الكاثود؟
الإجابة: لتعويض الشحنة الموجبة التي تُفقد في محلول الكاثود بسبب تراكم الأيونات الموجبة الناتجة عن الاختزال، وبالتالي الحفاظ على التعادل الكهربائي (حيادية الشحنة) في نصف خلية الكاثود.
الشرح: في الكاثود، تكتسب الأيونات الموجبة إلكترونات وتتحول إلى ذرات متعادلة، مما يقلل من تركيز الأيونات الموجبة في المحلول. حركة أيونات K⁺ الموجبة من القنطرة إلى الكاثود تعوض هذا النقص وتمنع تراكم شحنة سالبة.
تلميح: فكر في ما يحدث للشحنة في محلول الكاثود أثناء عملية الاختزال، ودور الأيونات الموجبة في القنطرة.
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب
ما الفرق بين العامل المؤكسد والعامل المختزل من حيث التغير الذي يحدث لهما في تفاعل الأكسدة والاختزال؟
الإجابة: العامل المختزل هو المادة التي تتأكسد (تفقد إلكترونات) أثناء التفاعل. العامل المؤكسد هو المادة التي تختزل (تكتسب إلكترونات) أثناء التفاعل.
الشرح: يتم تعريف العامل من خلال التغير الذي يحدث له: العامل المختزل يختزل المادة الأخرى (يعطيها إلكترونات) فيتأكسد هو نفسه. العامل المؤكسد يؤكسد المادة الأخرى (يأخذ منها إلكترونات) فيختزل هو نفسه.
تلميح: ركز على التغير الذي يحدث للمادة نفسها، وليس على التأثير الذي تحدثه على المادة الأخرى.
التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط