خود را بیازمایید شیمی دوازدهم
شکل زیر سلول گالوانی مس-نقره ($ ext{Cu}- ext{Ag}$) را نشان می‌دهد. با توجه به آن به پرسش‌ها پاسخ دهید.
[تصویر سلول گالوانی $\text{Cu}-\text{Ag}$ با جریان الکترون از مس به نقره]
آ) علامت الکترودهای مس و نقره را مشخص کنید.
ب) نیم‌واکنش‌های انجام شده در آند و کاتد را بنویسید.
پ) با انجام واکنش، جرم الکترودها چه تغییری می‌کند؟ توضیح دهید.
ت) جهت حرکت یون‌ها را از دیواره متخلخل مشخص کنید.
پاسخ تشریحی و گام به گام خود را بیازمایید شیمی دوازدهم صفحه 46
سلول گالوانی مس-نقره ($ ext{Cu}- ext{Ag}$) یک سیستم خودبه‌خودی است که در آن فلز فعال‌تر ($ ext{Cu}$) اکسید شده و فلز کم‌فعال‌تر ($ ext{Ag}^+$) کاهش می‌یابد. جهت فلش الکترون‌ها در شکل، تعیین کننده آند و کاتد است.
---
## الف) پاسخ و توضیح خود را بیازمایید شیمی دوازدهم صفحه 46
1. **الکترود مس ($ ext{Cu}$):** الکترون‌ها از آن خارج می‌شوند (اکسایش) $mplies$ **آند** $mplies$ **علامت منفی (-)**.
2. **الکترود نقره ($ ext{Ag}$):** الکترون‌ها به آن وارد می‌شوند (کاهش) $mplies$ **کاتد** $mplies$ **علامت مثبت (+)**.
### ب) پاسخ و توضیح خود را بیازمایید شیمی دوازدهم صفحه 46
* **آند (Anode):** محل انجام **اکسایش** (از دست دادن الکترون توسط مس).
$$\text{Cu}(\text{s}) \longrightarrow \text{Cu}^{2+}(\text{aq}) + 2\text{e}^-$$
* **کاتد (Cathode):** محل انجام **کاهش** (گرفتن الکترون توسط یون نقره).
$$\text{Ag}^+(\text{aq}) + \text{e}^- \longrightarrow \text{Ag}(\text{s})$$
**(واکنش کلی سلول):** $$2\text{Ag}^+(\text{aq}) + \text{Cu}(\text{s}) \longrightarrow 2\text{Ag}(\text{s}) + \text{Cu}^{2+}(\text{aq})$$
### پ) پاسخ و توضیح خود را بیازمایید شیمی دوازدهم صفحه 46
* **جرم الکترود مس (آند): کاهش می‌یابد.**
* **دلیل:** در آند، اتم‌های $ ext{Cu}$ به یون‌های محلول $ ext{Cu}^{2+}$ تبدیل شده و به داخل محلول وارد می‌شوند. این فرآیند باعث **ساییدگی و کاهش جرم** تیغه مس می‌شود.
* **جرم الکترود نقره (کاتد): افزایش می‌یابد.**
* **دلیل:** در کاتد، یون‌های $ ext{Ag}^+$ موجود در محلول، الکترون‌ها را گرفته و به اتم‌های جامد $ ext{Ag}$ تبدیل شده و به سطح تیغه نقره **رسوب** می‌کنند. این فرآیند باعث **افزایش جرم** تیغه نقره می‌شود.
### ت) پاسخ و توضیح خود را بیازمایید شیمی دوازدهم صفحه 46
حرکت یون‌ها از دیواره متخلخل برای حفظ خنثی بودن بار الکتریکی در هر نیم‌سلول ضروری است:
1. **نیم‌سلول مس (آند):** یون $ ext{Cu}^{2+}$ (مثبت) تولید می‌شود و غلظت کاتیون‌ها افزایش می‌یابد. برای خنثی‌سازی، **آنیون‌ها** (یون‌های منفی مانند $ ext{SO}_4^{2-}$) از دیواره به سمت نیم‌سلول مس حرکت می‌کنند.
2. **نیم‌سلول نقره (کاتد):** یون $ ext{Ag}^+$ (مثبت) مصرف می‌شود و کمبود کاتیون ایجاد می‌شود. برای خنثی‌سازی، **کاتیون‌ها** (یون‌های مثبت مانند $ ext{NO}_3^-$) از دیواره به سمت نیم‌سلول نقره حرکت می‌کنند.
