كيمياء 9 فصل ثاني

5. لمواد الكهرلية (Electrolyte) والمواد غير الكهرلية (Non – Electrolyte):

• المواد الكهرلية (Electrolyte) :

• تعريفها : هي مادة تتفكك إلى أيونات موجبة وسالبة حرة الحركة عند صهرها أو إذابتها في الماء.
• توصيلها للتيار الكهربائي : قدرة هذه الأيونات على التحرك في جميع الاتجاهات وبإتجاه أقطاب مخالفة لها في الشحنة يجعل مصاهيرها ومحاليلها موصلة للتيار الكهربائي.
• الأمثلة على هذه المواد :

                 1) المركبات الأيونية مثل : NaCl, KBr, AgNO₃, KOH

            2) الحموض مثل : HCl, H₂SO₄, HNO₃ وغيرها

---

• لمواد غير الكهرلية (Non - Electrolyte) :

• تعريفها : هي مادة لا تتفكك إلى أيونات حرة الحركة عند صهرها أو إذابتها في الماء.
• توصيلها للتيار الكهربائي : عدم قدرة هذه  المواد على التفكك وإنتاج أيونات حرة الحركة فإن هذه المواد تكون غير موصلة للتيار الكهربائي.
• الأمثلة على هذه المواد : السكر

---

5. التحليل الكهربائي (Electrolysis) :

• عملية التحليل الكهربائي : إمرار تيار كهربائي في مصهور أو محلول مادة كهرلية يؤدي إلى إحداث تفاعل التأكسد والاختزال .
• خلية التحليل الكهربائي :  الدارة الكهربائية المستخدمة في عملية التحليل التحليل الكهربائي وهي النوع الثاني من الخلايا الكهركيميائية، حيث تتحول فيها الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية.
• الشكل الآتي يمثل شكل خلية التحليل الكهربائي :

                                                         

• مكونات خلية التحليل الكهربائي :

• وعاء يحتوي محلولًا أو مصهورًا لمادة كهرلية
• قطبي غرافيت وهما قطبان خاملان لا يتشركان في التفاعل .
• مصعد (Anode) القطب الموجب للبطارية
• مهبط (Cathode) القطب السالب للبطارية
• أسلاك توصيل .

ملاحظة (1)  :

قطبي غرافيت وهما قطبان خاملان لا يتشركان في التفاعل وإنما

• ينقلان الإلكترونات من المحلول أو المصهور الكهرلية وإليه.
• يتصلان ببطارية عبر أسلاك التوصيل بحيث :

• يتصل أحد القطبين بالقطب الموجب للبطارية وهو الصعد
• يتصل القطب الأخر بالقطب السالب للبطارية وهو المهبط

• ألية عمل خلية التحليل الكهربائي :

• عند مرور التيار الكهربائي في المحلول أو المصهور:

• تتحرك الأيونات السالبة بإتجاه القطب الموجب (المصعد)
• تتحرك الأيونات الموجبة بإتجاه القطب السالب (المهبط)

• التفاعلات التي تحدث في  خلية التحليل الكهربائي لمصهور مادة كهرلية  :

• الأيونات السالبة تتأكسد عند المصعد
• الأيونات الموجبة تختزل عند المهبط

• التفاعلات التي تحدث في  خلية التحليل الكهربائي لمحلول مادة كهرلية  :

• يحتمل اختزال الأيون الموجب أو الماء عند المهبط
• يحتمل تأكسد الأيون السالب أو الماء عند المصعد
• هنا تختلف نواتج عملية التحليل الكهربائي بسبب وجود الماء

---

5. التحليل الكهربائي لمصهور مادة كهرلية (Electrolysis of Molten Electrolyte) :

عند تمرير تيار كهربائي في مصهور مادة كهرلية، فإن الايونات السالبة تتأكسد عند المصعد والأيونات الموجبة تختزل عند المهبط .

---

5. التحليل الكهربائي لمحلول مادة كهرلية ( Electrolysis of  Electrolyte Solution) :

• عند إذابة المادة الكهرلية في الماء؛ فإنها :

• تتفكك إلى أيونات موجبة وسالبة حرة الحركة .

• عند تمرير التيار الكهربائي في محلول المادة الكهرلية :

• يتحرك الأيون الموجب وهو أيون الفلز باتجاه المهبط وهناك إحتمالان وهما :

1. إما أن تختزل أبونات الفلز الموجبة ويتكون الفلز .

2. إما أن يختزل الماء ويتكون غاز الهيدرجين .

5. القاعدة المتبعة في تحديد أي الإحتمالين قد يحدث على قطب المهبط هي :

" أن الفلزات أسفل الهيدروجين في سلسلة النشاط الكيميائي هي التي تترسب نتيجة اختزال أيوناتها الموجبة، أما الفلزات فوق الهيدروجين في سلسلة النشاط الكيميائي ؛ لا تختزل أيوناتها وإنما يختزل الماء ويتصاعد غاز الهيدروجين  "

• عند المصعد : فإن الأيونات السالبة وتتأكسد مكونة جزيئاتها مثل :

أيونات المجموعة السابعة: أيونات الكلوريد Cl^-، أيونات البروميد Br^-، أيونات اليوديد I^- ، تتأكسد مكونة جزيئات Cl₂، Br₂،  I₂

---

5. تطبيقات خلايا التحليل الكهربائي (Electrolysis Cells Applications) :

• تحول خلايا التحليل الكهربائي الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية بإستخدام تيار كهربائي يؤدي إلى إحداث تفاعل التأكسد والاختزال ولهذه الخلايا تطبيقات مهمة فمثلًا :

   1. تُحضر الفلزات النشطة كالصوديوم والمغنيسيوم بالتحليل الكهربائي لمصاهير الكلوريدات الخاصة بها

  2. الطلاء الكهربائي للحُلي والأدوات المنزلية، سواءً لإكسابها مظهرًا جميلًا أو لحمايتها من التأكل .