الخلايا الكهركيميائية

آلية عمل الخلايا الغلفانية

لتوضيح آلية عمل الخلايا الغلفانية تتبع الخطوات الآتية في خلية (خارصين – نحاس) والتي تعمل وفق المعادلة

Zn_(s)

Cu⁺²_(aq)

Zn⁺²_(aq)

Cu_(s)

1. عند إغلاق الدارة ينحرف مؤشر الفولتميتر، مما يدل على مرور تيار كهربائي. ويشير اتجاه المؤشر إلى أن الإلكترونات تسري من صفيحة (قطب) الخارصين باتجاه صفيحة (قطب) النحاس عبر الدارة الخارجية.

يسمى قطب الخارصين الذي تحدث عنده عملية التأكسد المصعد ، ويحمل اشارة سالبة .

يسمى قطب النحاس الذي تحدث عنده عملية الاختزال المهبط ، ويحمل اشارة موجبة .

2. تتأكسد بعض ذرات صفيحة الخارصين لتتحول إلى أيون Zn⁺² وتنتشر في محلول نصف خلية الخارصين وتقل كتلة صفيحة الخارصين .

Zn_(s)

Zn⁺²_(aq)

2e^-

تأكسد

3. تنتقل الإلكترونات الناتجة من تأكسد الخارصين عبر السلك إلى صفيحة النحاس ، وتختزل أيونات Cu⁺² عليها وتتحول إلى ذرات نحاس متعادلة وتزداد كتلة صفيحة النحاس .

Cu⁺²_(aq)

2e^-

Cu_(s)

اختزال

4. يؤدي استمرار التفاعل إلى نقص تركيز أيونات Cu⁺² في نصف خلية النحاس وزيادة نسبية في أيونات SO₄^-2 وكذلك زيادة تركيز أيونات Zn⁺² في نصف خلية الخارصين، ونقصان نسبي لأيونات SO₄^-2 فيحدث اختلال في التوازن الكهربائي في كل من نصفي الخلية.

5. يستعاد التوازن الكهربائي عندما تتحرك أيونات ^-Cl في القنطرة الملحية باتجاه نصف خلية الخارصين لكي تعادل أيونات Zn⁺² الزائدة، وكذلك تتحرك أيونات SO₄^-2 الزائدة في نصف خلية النحاس باتجاه القنطرة الملحية، كما تنتشر بعض أيونات Zn⁺² الزائدة باتجاه القنطرة الملحية وتخرج بعض أيونات K⁺ⁱ من القنطرة الملحية لتتعادل مع أيونات SO₄^-2 الزائدة في نصف خلية النحاس.

اكتبوا لنا ملاحظاتكم واستفساراتكم

تحرير : المدرسة العربية www.schoolarabia.net

اعداد : أ. أحمد الحسين

تاريخ التحديث :نيسان 2003
تاريخ التحديث : حزيران 2008