تحميل كتاب الكيمياء للصف الحادي عشر الفصل الدراسي الثاني الكويت 2025-1446 pdf؟ او تنزيل كتاب الكيمياء الحادي عشر فصل ثاني كويت ، عرض وتحميل على منصة كتابك المدرسي.
محتوى كتاب الكيمياء الصف الحادي عشر فصل ثاني الكويت
المحتويات
الجزء الأول
الوحدة الأولى: الإلكترونات في الذرة
الوحدة الثانية: المحاليل
الوحدة الثالثة: الكيمياء الحرارية
الجزء الثاني
الوحدة الرابعة: الكيمياء الكهربائية
الوحدة الخامسة: المركبات الهيدروكربونية
محتويات الجزء الثاني
الوحدة الرابعة: الكيمياء الكهربائية
الفصل الأول : تفاعلات الأكسدة والاختزال
الدرس 1-1 طبيعة الخلايا الإلكتروكيميائية
الدرس 1-2 وزن معادلات الأكسدة والاختزال
الدرس 1-3 الخلايا الإلكتروكيميائية
الفصل الثاني: الخلايا الإلكتروكيميائية: أنصافها وجهودها
الدرس 2-1 أنصاف الخلايا وجهود الخلايا
الدرس 2-2 الخلايا الإلكتروليتية
مراجعة الوحدة الرابعة
أسئلة مراجعة الوحدة الرابعة
لا تزال الخلايا الفولتية مثل الخلية الجافة تزوّد الكاشفات الكهربائية ، أجهزة الراديو، الحاسبات الإلكترونية، آلات التصوير ، ألعاب الأطفال ، الهواتف النقالة وأجهزة الكمبيوتر بالطاقة اللازمة لتشغيلها . وتستخدم بطارية التخزين الرصاصية أو المركم الرصاصي المعتادة في مجالات كثيرة خصوصا في السيارات (شكل) (4) . وقد ابتكرت حديثا ، خلية تعد الأهم حاليا، هي خلية الوقود التي تستعمل في مجالات عديدة وخصوصا لتزويد الآليات الفضائية بالطاقة . ما هي التفاعلات الكيميائية التي تحدث في هذه الخلايا؟ وهل هي تفاعلات أكسدة واختزال؟ 1. الخلايا الإلكتروكيميائية Electrochemical Cells الخلايا الإلكتروكيميائية Electrochemical Cells هي أنظمة أو أجهزة تقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية أو العكس من خلال تفاعلات أكسدة واختزال. وتقسم الخلايا الإلكتروكيميائية إلى قسمين: ه خلايا تنتج طاقة كهربائية من خلال التفاعلات الكيميائية (الأكسدة والاختزال) وتسمى بالخلايا الجلفانية أو الخلايا الفولتية Galvanic Cellor Voltaic Cell ومنها الخلية الجافة والمركم الرصاصي وخلية الوقود.
خلايا تحتاج إلى طاقة كهربائية وينتج منها تفاعل كيميائي من نوع الأكسدة والاختزال وتعرف هذه الخلايا باسم الخلية الإلكتروليتية Electrolytic Cell وستتم مناقشتها لاحقا. كيف يمكن أن تنتج طاقة كهربائية من تفاعل أكسدة واختزال يحدث بشكل تلقائي ومستمر ؟ يتم التفاعل بين الخارصين ومحلول كبريتات النحاس (II) بشكل تلقائي ومستمر ويصحبه طرد طاقة حرارية قدرها 217.6k/mol . تظهر هذه الحرارة بوضوح عند استبدال شريحة الخارصين بمسحوق الخارصين إذ يزيد ذلك مساحة سطح المماس (شكل (5) . ويمكن قياس الحرارة التي يطردها التفاعل بواسطة ميزان الحرارة ويجري في هذا التفاعل، تبادل الإلكترونات مباشرة بين سطح فلز الخارصين Zn وبين كاتيونات النحاس (Cu(II المتلامسين في المحلول بحسب التفاعل التالي: Zn + Cu Zn + Cu (aq) (ag) AH = -217.6 kJ/mol وبالتالي لا يمكن الحصول على طاقة كهربائية وإنما يمكن الحصول على طاقة حرارية ويرجع ذلك إلى عدم وجود موصل فلزي لحركة الإلكترونات (دائرة مفتوحة) . ونستنتج من ذلك أن. ه المادة التي تأكسدت هي فلز الخارصين والمادة التي اختزلت هي کاتیونات النحاس (II) . ه الخارصين أكثر نشاطاً من النحاس ويحل محله في مركباته تتأكسد ذراته بينما تختزل كاتيونات النحاس (II) . المعرفة النشاط الكيميائي للفلزات يمكن أن نضع الفلز في محلول يحتوي على أيونات الهيدروجين المقارنة شدة التفاعل في حال حدوثه . مثال على ذلك يتأكسد فلز الخارصين وفلز الحديد في محلول مائي الحمض الهيدروكلوريك، بينما لا يحدث أي تفاعل عند غمر برادة من النحاس في المحلول نفسه . اكتب المعادلات الدالة على التفاعلات السابقة. تبعا للتجارب المخبرية نرى أن تفاعل فلز الخارصين مع حمض الهيدروكلوريك أكثر شدة من تفاعل فلز الحديد مع حمض الهيدروكلوريك. وبالتالي يمكن ترتيب هذه الفلزات تبعا لنشاطها الكيميائي، الخارصين يليه الحديد يليه النحاس.
مثال على ذلك الخلية الإلكتروكيميائية الموضحة في الشكل (6) تتكون من وعاء يحتوي على شريحة خارصين وشريحة نحاس، تسميان أقطابا ، كل منهما مغمورتان جزئيا في محلول إلكتروليتي وليكن كبريتات النحاس (II) والدائرة الخارجية تتكون من سلك من النحاس ومفتاح وفولتمتر القياس فرق الجهد . عند غلق الدائرة الكهربائية تحدث عملية أكسدة لذرات الخارصين واختزال لكانيونات النحاس على سطح شريحة الخارصين الذي تميل ذراته إلى فقدان إلكترونات ويسمى أنودًا Anode . يحدث تفاعل اختزال لكاتيونات النحاس، عند شريحة النحاس، وتسمى كانودا Cathode. للتحكم في استمرارية التفاعل أعد نصفا الخلية في مكانين منفصلين فيزيائيا (الخلية الجلفانية). 1.1 أنصاف الخلايا Half-Cells يتكون نصف الخلية Half - Cell من وعاء يحتوي على شريحة مغمورة جزئيا في محلول إلكتروليتي لأحد مركبات مادة الشريحة. وعندما تكون الظروف قياسية أي عند درجة حرارة 250 وضغط يعادل 101 وتركيز محلول 1 يسمى نصف الخلية نصف الخلية القياسي Standard Half - Cell (شكل (7). وتوجد أنواع أخرى من أنصاف الخلايا تكون فيها مادة الشريحة مختلفة عن الأيونات الموجودة في المحلول. مثال على أنصاف الخلايا القياسية (1) Zn لوست نصف خلية الخارصين القياسية التي تتكون من وعاء يحتوي على شريحة خارصين مغمورة جزئيا في محلول مائي تركيزه 1 من كاتيونات الخارصين (Zn) عند درجة حرارة 250 وضغط يعادل 0 101 وتحدث حالة اتزان بين ذرات شريحة الخارصين وكاتيوناته . aq) ونتيجة حالة الاتزان Zn + 2 = Zn ( ه يبقى تركيز الكاتيونات في المحلول ثابتا. تبقى كتلة الشريحة ثابتة. يعتبر نصف الخلية المفرد دائرة مفتوحة . 2.1 نصف خلية الهيدروجين القياسية Standard Hydrogen Half-Cell يتكون نصف خلية الهيدروجين القياسية Standard Hydrogen Half - Cell كما هو موضح في الشكل (8) من قطب بلاتين مغمور في محلول حمضي يحتوي على كاتيون الهيدروجين عند ظروف قياسية. والقطب نفسه عبارة عن شريحة رقيقة مربعة وصغيرة من البلاتين مغطاة بطبقة سوداء من البلاتين المجزا تجزيئا دقيقا الذي يعمل كمادة محفزة. حيث يوضع القطب داخل غلاف زجاجي يمر فيه غاز الهيدروجين بضغط 01 .
تطبيقات على الخلايا الجلفانية Galvanic Cell Applications تصنف الخلايا التجارية إلى نوعين هما خلايا أولية وخلايا ثانوية . تحول الخلايا الأولية Primary Cells الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية نتيجة حدوث تفاعلات أكسدة واختزال بشكل تلقائي وهي غير قابلة لإعادة الشحن مثال عليها الخلية الجافة (خلية لو كلانشيه (Leclanche Cell) أي خلية خارصين - كربون . في حين تحول الخلايا الثانوية Secondary Cells الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية نتيجة حدوث تفاعلات أكسدة واختزال بشكل تلقائي ولكنها قابلة لإعادة الشحن بتوصيلها بمصدر خارجي للتيار الكهربائي يعمل على عكس التفاعلات التي حدثت في الخلية. مثال على هذه الخلايا المركم الرصاصي (بطارية السيارة الشائع الاستخدام. اخترع المهندس الفرنسي جورج لو كلانشيه Georges Leclanche الخلية الجافة Dry Cell في العام 1866م وأصبحت تعرف باسمه أي خلية لوكلانشيه Leclanche Cell وهي تعتبر مصدرًا رئيسيا للطاقة الكهربائية في ألعاب الأطفال والكاشفات الكهربائية وغيرها .
