الخلايا الكهركيميائية Galvanic Cells

الخلايا الكهركيميائية Galvanic Cells
تمهيد :
تعرف الخلايا الكهروكيميائية على أنها الأجهزة التي يتم فيها تفاعل تأكسد واختزال يصاحبه انطلاق طاقة كهربائية أو امتصاصها .
تقسم الخلايا الكهركيميائية حسب تحولات الطاقة فيها الى قسمين :

الخلايا الغلفانية
وهي خلايا كهركيميائية يتم فيها تفاعل تأكسد واختزال يصاحبه انطلاق طاقة كهربائية . وتتحول فيه الطاقة من كيميائية الى كهربائية.

خلايا التحليل الكهربائي
وهي خلايا كهركيميائية يتم فيها تفاعل تأكسد واختزال يصاحبه امتصاص طاقة كهربائية . وتتحول فيه الطاقة من كهربائية الى كيميائية

حساب جهد الخلية ْ E

لحساب جهد الخلية المعياري اتبع الخطوات الآتية :
استخرج أنصاف التفاعلات وقيم ْE لها والخاصة بالتفاعل الخلوي من الجدول.
اقلب نصف التفاعل المعبر عن التأكسد مع عكس إشارة ْE المرافقة له.
ساوي عدد الإلكترونات في نصفي تفاعل التأكسد والاختزال بالضرب التبادلي إن لزم الأمر دون المساس بقيمة ْE ، إذ أن جهود الاختزال من الخواص النوعية للمادة، وهذه الخواص لا تعتمد على كمية المادة.
اجمع نصفي تفاعل التأكسد والاختزال، واجمع في الوقت نفسه الجهود المرافقة لها.
أو يمكنك استخدام العلاقة :
جهد الخلية المعياري (ْ E) = جهد الاختزال للمهبط – جهد الاختزال للمصعد

مثال : احسب ْE للخلية الغلفانية التي تعمل وفق المعادلة :
Zn(s) + Cu+2(aq)

Zn+2(aq) + Cu(s)

إذا علمت أن :
E Zn+2+ 2e ___ Zn = ـ 0.76 فولت
Cu

e- + Cu+ Eْ = + فولت 0.34

بالنظر إلى التفاعل الخلوي يلاحظ أن الخارصين يتأكسد وأيونات النحاس تختزل، ومن جهود الاختزال أيضاً يلاحظ أن الخارصين أكثر ميلاً للتأكسد من النحاس لذا نقلب المعادلة رقم 1.
= + 0.76 فولتE Zn

Zn+2 + 2e- تأكسد
= + 0.34 فولت Eْ Cu+2 + 2e-

cu اختزال
بالجمع
التفاعل الخلوي Cu+ Zn+2

Cu+2 + Zn Eْ = + 1.10 فولت
سؤال : احسب ْE للخلية الغلفانية التي تعتمد على التفاعل :
2Ag(s) + Cu+2(aq

2Ag+(aq+ Cu(s

إذا علمت أن :
= + فولت 0.34 Eْ Cu+2+2e_

Cu
= + 0.80 فولت Eْ Ag++ e-

Ag