حل تمرین دوره ای شیمی دوازدهم سوال 13 و 14

پاسخ و توضیح تمرین ۱۵ تمرین دوره ای فصل دوم شیمی دوازدهم این سؤال به تحلیل سلول‌های **الکترولیتی** که برای تهیه فلزات فعال از نمک مذاب استفاده می‌شود، می‌پردازد. --- ## آ) پاسخ و توضیح شیمی دوازدهم صفحه 65 **نوع سلول:** این سلول، یک سلول **الکترولیتی** است. **چرا؟** سلول به یک **منبع انرژی خارجی (باتری)** متصل شده است تا واکنش غیرخودبه‌خودی تجزیه نمک مذاب ($ ext{MX} \to ext{M} + ext{X}$) را انجام دهد. ### ب) پاسخ و توضیح شیمی دوازدهم صفحه 65 **الکترود اکسایش:** نیم‌واکنش اکسایش در سطح الکترود **مثبت ($athbf{+}$) (آند)** رخ می‌دهد. **چرا؟** الکترود آند (محل اکسایش) در سلول الکترولیتی به قطب مثبت باتری متصل است. در این الکترود، آنیون ($ ext{X}^-$) الکترون خود را از دست می‌دهد (اکسید می‌شود). ### پ) پاسخ و توضیح شیمی دوازدهم صفحه 65 **الکترود تشکیل دهنده $ ext{M}$:** اتم‌های $ ext{M}$ روی سطح الکترود **منفی ($athbf{-}$) (کاتد)** پدید می‌آیند. **چرا؟** اتم‌های $ ext{M}$ از طریق فرآیند **کاهش** ($ ext{M}^+ + ext{e}^- \to ext{M}$) تشکیل می‌شوند. کاتد محل کاهش است و در سلول الکترولیتی به قطب منفی باتری متصل است. ### ت) پاسخ و توضیح شیمی دوازدهم صفحه 65 **آزاد شدن الکترون از یون‌ها:** الکترون‌ها از یون‌ها در سطح الکترود **مثبت ($athbf{+}$) (آند)** آزاد می‌شوند. **توضیح:** آنیون ($ ext{X}^-$) به سطح آند ($athbf{+}$) می‌آید، الکترون خود را از دست می‌دهد (اکسید می‌شود) و الکترون آزاد شده از طریق آند به قطب مثبت باتری منتقل می‌شود.

پاسخ و توضیح تمرین ۱۶ تمرین دوره ای فصل دوم شیمی دوازدهم **سلول گالوانی (باتری)** به عنوان منبع انرژی برای سلول **الکترولیتی** عمل می‌کند. آند و کاتد در دو نوع سلول بر اساس تعریف اکسایش و کاهش ثابت می‌مانند، اما علامت قطب‌ها بر اساس نوع سلول متفاوت است. --- ## پاسخ و توضیح شیمی دوازدهم صفحه 65 ### ۱. شناسایی آند و کاتد (بر اساس نمودار) | نوع سلول | آند (Anode) | کاتد (Cathode) | علامت قطب | | :---: | :---: | :---: | :---: | | **سلول گالوانی (چپ)** | الکترود سمت چپ | الکترود سمت راست | آند (منفی)، کاتد (مثبت) | | **سلول الکترولیتی (راست)** | الکترود سمت راست | الکترود سمت چپ | آند (مثبت)، کاتد (منفی) | ### ۲. روند جابه‌جایی الکترون‌ها 1. **تولید الکترون (سلول گالوانی):** در آند (الکترود سمت چپ) سلول گالوانی، واکنش اکسایش خودبه‌خودی الکترون تولید می‌کند. $${\text{Anode}_{\text{Galvanic}}}: \text{M} \longrightarrow \text{M}^{n+} + n\text{e}^-$$ 2. **انتقال الکترون:** الکترون‌های تولید شده از آند سلول گالوانی، از طریق مدار بیرونی به **کاتد سلول الکترولیتی** (الکترود سمت چپ سلول الکترولیتی) منتقل می‌شوند. 3. **مصرف الکترون (سلول الکترولیتی):** این الکترون‌ها، کاهش غیرخودبه‌خودی را در کاتد سلول الکترولیتی (محلول سمت راست) آغاز می‌کنند. 4. **تکمیل مدار:** برای تکمیل مدار، واکنش اکسایش در آند سلول الکترولیتی (الکترود سمت راست) رخ داده و الکترون‌ها از آنجا به قطب مثبت سلول گالوانی بازگردانده می‌شوند. **نتیجه:** سلول گالوانی با جریان دادن الکترون از طریق آند منفی خود به کاتد منفی سلول الکترولیتی، واکنش غیرخودبه‌خودی را مجبور به انجام می‌کند.