قوانين الكيمياء الكهربائية - بيوتات الكيمياء التعليمية

 
 

اخر المواضيع : الموضوع : وُلد في مثل هذا اليوم (متجدد)   ( الكاتب : عوود كبريت     الزيارات : 5761     الردود : 174 )         الموضوع : مساعدة بخصوص رش كروم   ( الكاتب : abukhaled     الزيارات : 65     الردود : 0 )         الموضوع : اريد الأطمئنان عنكم جميعا   ( الكاتب : متفاعلة كيميائية     الزيارات : 566     الردود : 5 )         الموضوع : طيف العناصر   ( الكاتب : اميرة السيد     الزيارات : 30956     الردود : 212 )         الموضوع : مكتبة للكتب الكيميائية الالكترونية للتحميل المباشر   ( الكاتب : اميرة السيد     الزيارات : 47883     الردود : 45 )         الموضوع : كاشف الملفوف الأحمر   ( الكاتب : حنونيا     الزيارات : 50020     الردود : 9 )         الموضوع : فرق كبير بين التركيز في المشكلة و التركيز على حلها   ( الكاتب : حنونيا     الزيارات : 4370     الردود : 14 )         الموضوع : أيّهما أعلى قطبيةً : الإيثرات أم الأمينات ؟   ( الكاتب : حنونيا     الزيارات : 10652     الردود : 13 )         الموضوع : سؤال   ( الكاتب : Mona003     الزيارات : 105     الردود : 0 )         الموضوع : ورق عمل شامل للصف الأول الثانوي ـ ف1 ـ الفصل الثالث ـ تركيب الذرة   ( الكاتب : العبد اللطيف     الزيارات : 1777     الردود : 4 )         
عودة   بيوتات الكيمياء التعليمية > ... > الكيمياء الكهربية والطاقة

إضافة رد
 
LinkBack أدوات الموضوع
  #1   -->
قديم 22-05-2008, 02:48 PM
مشرف بيت الأسئلة وكيمياء المرحلة الجامعية
 
تاريخ الانتساب: 01 2004
المكان: kuwait
مشاركات: 1,584
kaiyali على طريق التميز و النجاح
افتراضي قوانين الكيمياء الكهربائية

لحساب جهد الخلية القياسي Electromotive Force EMF
لحساب جهد الخلية ( القوة المحركة الكهربائية ) أو جهد التفاعل تستخدم العلاقة:

E°cell = E°red(cathode) - E°red(anode)
حيث E°red جهد الاختزال القطبي القياسي والذي تم حسابه في الشروط القياسية من ضغط ودرجة حرارة وتركيز ويمكن الحصول عليه من السلسلة الكهروكيميائية التي تم ترتيب جهود الاختزال القطبية القياسية.

التغير في الطاقة الحرة للخلية

ΔG° = -n F E°
ΔG = ΔG° + RT ln Q

ولحساب القوة المحركة الكهربائية في ظروف غير قياسية تستخدم معادلة نرنست

حيث R هو الثابت العام للغازات = 8.31 جول / مول كلفن
وان T هي درجة الحرارة المطلقة وتقدر بالكلفن K = الدرجة السيليزية + 273
وان Q هو ثابت الاتزان وهو النسبة بين حاصل ضرب تراكيز المواد الناتجة إلى حاصل ضرب تراكيز المواد الداخلة كل مرفوع إلى أس يساوي عدد مولاته في المعادلة الكيميائية الموزونة، و n مقدار التغير الكلي في عدد الالكترونات و F ثابت ويسمى ثابت فاراداي ( مقدار السحنة الكهربائية التي تنتج عن مول واحد من الالكترونات ) ويسمى أيضا الفاراداي والذي يساوي:

الفاراداي = عدد الالكترونات في مول واحد × شحنة الإلكترون

1F = 6.02205 ×1023 ×1.60219×10-19 = 96484.7 كولوم

والذي يساوي تقريباً 96500 كولوم/مول = 96500 جول/فولت .مول

ولتحويل اللوغاريتم الطبيعي إلى اللوغاريتم العشري تصبح العلاقة:
لحساب كمية الكهرباء المارة في الخلية:
كمية الكهرباء بالكولوم = شدة التيار ( أمبير ) × الزمن ( ثانية )
كمية الكهرباء بالفاراداي = كمية الكهرباء بالكولوم / 96500
والشغل اللازم ( أو الناتج ) من خلية = مقدار التغير في الطاقة الحرة = - (عدد مولات الالكترونات × الفاراداي × فرق الجهد )

في الخلية الجلفانية
W= -n F E

وفي الخلية الالكتروليتية يجب أن يكون فرق الجهد المطبق أكبر من جهد الخلية ( جهد التفاعل ) وفي هذه الحالة يصبح الشغل اللازم:
في الخلية الالكتروليتية W = n F Eext

ومقدار الشغل يقدر بالجول/ثانية = الوات
ومنه الجول = وات/ثانية
ومنه 1كيلووات /ساعة 1000 وات/ساعة = 1000/3600 = 3.6×10 6 جول
1kWh =3.6×106 J
مثال :
احسب كم كيلو وات /ساعة يلزم لإنتاج 1000 كيلوجرام من الالومينيوم بالتحليل الكهربائي لمصهور أكسيد الالومينيوم إذا كان فرق الجهد المطبق على الخلية 4.5 فولت .
نحسب عدد مولات الالومينيوم اللازمة:



نلاحظ أن كل مول من الالومينيوم يحتاج إلى 3 مول من الالكترونات وبالتالي يكون عدد مولات الالكترونات اللازمة =
n = 3.37037 ×103 × 3 = 1.111 × 104 mol

W = n F E

W = 1.111 × 104 × 96500 × 4.5 = 4.825 × 1010 J
W(kWh)= 4.825 × 1010 J/ 3.6×106 = 1.34 × 104 kWh

قانونا فاراداي في التحليل الكهربائي :
وضع العالم الانجليزي مايكل فراداي ( , 1791 - 1867 Michael Faraday ) في عام 1832 م قانونين أساسيين في التحليل الكهربائي لربط العلاقة ما بين كمية الكهرباء المارة في المحلول وكمية المواد المتكونة عند الأقطاب.

القانون الأول لفاراداي :
دَرسَ فراداي العلاقة بين كمية الكهرباء المارة في الخلية الالكتروليتية ، وكميات المواد( كتل ، حجوم غازات ، مولات ) المتكونة عند القطبين ، وَتَوَصل إلى وجود علاقة طردية بينهما ، سميت بالقانون الأول لفاراداي، وينص على :
" تتناسب كميات المواد المتكونة عند أي قطب في أثناء عملية التحليل الكهربائي تناسبا طرديا مع كمية الكهرباء المارة في المصهور أو المحلول " .
) ينطبق هذا القانون أيضا على العلاقة بين كمية الكهرباء المتولدة في الخلايا الجلفانية ، ومقدار التغير الحادث عند كل قطب من القطبين (
أي أن:



وتكريما للعالم فراداي يطلق على هذه الكمية من الشحنة الكهربائية اسم " الفاراداي "، وعليه يمكن تعريف " الفاراداي ( F ) " بأنه :
" كمية الكهرباء التي شحنتها تعادل شحنة مول من الإلكترونات ، وتساوي 96500 C "
أي أن :كمية الشحنة الكهربائية التي يحملها المول الواحد من الإلكترونات = 96500 C أو = 1 F
في تفاعلات الأكسدة والاختزال تعرف الكتلة المكافئة ( eq. wt. ) للمادة بأنها :
" كتلة المادة التي لها القدرة على فقد أو اكتساب مولا واحدا من الإلكترونات أثناء التفاعل الكيميائي " .
ومنه تصبح العلاقة = كتلة المادة المتكونة = كمية الكهرباء بالفاراداي × الكتلة المكافئة للمادة
ومن الدراسة السابقة توصل فاراداي إلى القانون الثاني :
القانون الثاني لفاراداي :
"عند مرور كمية معينة من الكهرباء في خلايا الكتروليتية متصلة على التوالي ، فإن كتل العناصر المتكونة عند الأقطاب تتناسب مع كتلها المكافئة " .
ويتم التعبير عن ذلك رياضيا بالعلاقة التالية :
__________________

أحمد عصام كيالي
رد مع اقتباس
  #2   -->
قديم 23-02-2013, 09:30 PM
عزيز وغالي
 
تاريخ الانتساب: 02 2013
مشاركات: 1
night_queen09 على طريق التميز و النجاح
افتراضي

الله يجعلها بموازين حسناتك ويجزاك الجنه
رد مع اقتباس
  #3   -->
قديم 22-12-2013, 10:21 AM
عزيز وغالي
 
تاريخ الانتساب: 12 2013
مشاركات: 1
qasim ayad على طريق التميز و النجاح
افتراضي

حقيقة الموضوع جدا رائع لكنه يحتاج الى كثير من التفصيل واشكركم جدا على هذا الجهد
رد مع اقتباس
  #4   -->
قديم 05-01-2014, 05:53 PM
الصورة الرمزية لـ Chemstar
سوبر كيميائي
 
تاريخ الانتساب: 02 2013
مشاركات: 1,246
Chemstar على طريق التميز و النجاح
افتراضي

ااموضوع مذهل و مميز حقا
بوركت
__________________



Do not impossible in front of Hero and chemstar
رد مع اقتباس
  #5   -->
قديم 10-04-2014, 01:34 AM
كيميائي نشط
 
تاريخ الانتساب: 12 2013
مشاركات: 100
طالب للعلوم على طريق التميز و النجاح
افتراضي

تعب تشكر عليه ....بارك الله بك
رد مع اقتباس
  #6   -->
قديم 10-04-2014, 09:40 AM
عزيز وغالي
 
تاريخ الانتساب: 03 2014
مشاركات: 6
bibo2014 على طريق التميز و النجاح
افتراضي

شكرااااااااا
رد مع اقتباس
إضافة رد


زوار هذا الموضوع الآن : 1 (0 عضو و 1 ضيف)
 
أدوات الموضوع

ضوابط المشاركة
غير مصرّح لك بنشر موضوع جديد
غير مصرّح لك بنشر ردود
غير مصرّح لك برفع مرفقات
غير مصرّح لك بتعديل مشاركاتك

وسوم vB : نشيط
كود [IMG] : نشيط
كود هتمل : خامل
Trackbacks are نشيط
Pingbacks are نشيط
Refbacks are نشيط



التوقيت حسب جرينتش +3. الساعة الآن 06:35 PM.


Powered by: vBulletin® Version 3.8.8 Copyright ©2000-2017, Jelsoft Enterprises Ltd.
SEO by vBSEO
Translated By vBulletin®Club©2002-2017
Ads Management Version 3.0.1 by Saeed Al-Atwi
Powered by: vBulletin® Version 3.8.8 Copyright ©2000-2015, Jelsoft Enterprises Ltd.

a.d - i.s.s.w