أمثلة لتحولات قسرية

1- من التحول التلقائي إلى التحول القسري

1-1- التحول التلقائي :

مثلا التحول الذي يتدخل فيه ثناءي البروم Br_2(aq) وفلز النحاس Cu_(s) تحول تلقائي يتم حسب المعادلة :

تابتة التوازن لهذا التفاعل كبيرة جداً

، لاكن إذا إعتبرنا محلول مائي لبرومور النحاس الثاني فإن هذه المجموعة لاتتطورتلقائيا .

2-1- التحول القسري :

كيف يمكن أن نُقسِرَ (نُجبِرَ) مجموعة كيميائية على التطور في المنحى المعاكس لمنحى تطورها التلقائي .

أ – مناولة :

مولد(1,5V)

-

+

إلكترود الغرافيت

ضهور لون أصفرلBr₂

إلكترود الغرافيت

ب – إستتمار:

يفرض المولد تيار مستمر يمر من إلكترود النحاس Cu إلى إلكترود الغرافيت ؛ أما الإلكترونات فتتحرك من إلكترود الغرافيت إلى إلكترود النحاس عبر أسلاك الربط .

أما في المحلول :

فيتم إختزال أيونات Cu²⁺ حسب نصف المعادلة :

فتتم أكسدة الأيونات حسب نصف المعادلة :

المعادلة الحصيلة :

هذا التفاعل له منحى معاكس للتفاعل السابق (فقرة 1-1-)

- إذن لقد قَسَرَ (أجبَرَ) المولد المجموعة على التطور في المنحى المعاكس لمنحاها التلقائي ، يسمى هذا التحول القسري : التحليل الكهربائي .

2- الدراسة الكمية للتحليل الكهربائي .

ومنه :

وبما أن :

تطبيق عددي : Δt = 1min ، I = 0,9A ، M(Cu) = 63,5gmol^-1 ، F = 96500 Cmol^-1 .

m(Cu) = 1,77.10^-2g = 17,7mg

1-3- مناولة :

محلول كلورور الصوديوم (Na⁺+Cl^-)

ننجز التحليل الكهربائي لمحلول كلورور الصوديوم (Na⁺+Cl^-) وذالك بإستعمال إلكترودين من الغرافيت نصلهما بمولد مستمر .

2-3- إستتمار:

• عند الآنود تحدث أكسدة إلى Cl₂ حسب نصف المعادلة التالية :

• عند الكاتود يحدث إختزال الماء فيعطي H₂O حسب نصف المعادلة التالية :

• ومنه المعادلة الحصيلة هي :

2- تطبيقات التحليل الكهربائي .

• تحضيروتنقية الفلزات : Al ،Zn ، Cu ... طلاء الفلزات .

• تحضيرماء جافيل :Cl₂ ، H₂ ، ...

• إعادة شحن بطارية السيارات والهواتف المحمولة (هناك أيضا العمود الغير قابلة للشحن) .

• المركم الذي يشتغل كعمود أثناء تفريغه (تحول تلقائي) وكمحلل كهربائي أثناء شحنه (تحول قسري).

• في عالم الإحياء :

• التحول التلقائي المرافق للتنفس :

• التحول اقسري المرافق للتركيب الضوئي :

تمرين 9 صفحة 139