الصف 11 الكيمياء الوحدة 1 الدرس 13 الخلايا الكهربائية 2 من ص 49 إلى 52

السلام عليكم ورحمه الله طلابنا الاعزاء اهلا وسهلا فيكم باكاديميه كواكم التعليميه اليوم ان شاء الله رح نتابع في بحث الخلايا الكهربائيه طبعا وصلنا بالدرس الماضي على فقره بعنوان مدخره الليثيوم ايون طبعا مدخره الليثيوم ايون هي عباره عن نوع من انواع الخلايا الثانويه اي القابله للشحن طبعا هي المدخره اي انتشر استعمالها بشكل كبير جدا وخاصه في اجهزه الهواتف المحموله طيب لذلك هون عم بيقول لي اصبحت مدخرات الليثيوم ايون طبعا ليش سموها الليثيوم ايون لانه هلا رح نشوف انه المكون الاساسي فيها هو ايون الليثيوم اصبحت مدخرات الليثيوم ايون اكثر انواع المدخرات يعني البطاريات مثل ما حكينا اكثر انواع المدخرات انتشارا تعتمد عليها الاجهزه الكهربائيه المحموله الحديثه بشكل اساسي كالهف المحموله والحواسب المتنقله والكاميرات الرقميه والاجهزه اللوحيه وغيرها من الاجهزه الالكترونيه طيب هلا اهم ميزات هذه المدخره في عننا ثلاث ميزات اساسيه اول ميزه نلاحظ ان وزنها اخف من وزن المدخرات الاخرى طبعا هذا يعني هذا شيء جيد جدا بالنسبه للمدخرات الميزه الثانيه اي قدرتها على تخزين كميه كبيره من الطاقه الميزه الثالثه هو انه عمر هذه المدخرات طويل مقارنه مع المدخرات الاخرى اذا ثلاث مزايا الوزن الخفيف وقدرتها على تخزين كميه كبيره من الطاقه وعمرها طويل بالمقارنه مع المدخرات الاخرى طيب هلا مما تتالف مدخره الليثيوم تتالف بشكل اساسي مثل ما شفنا ببقيه المدخرات من مصعد ومهبط ما هو المصعد في مدخره الليثيوم المصعد يتكون من طبقات صغيره جدا من الكربون او الجرافيت تترسب عليه ذرات الليثيوم اما المهبط فيتكون من اكاس من اكسيد احد العناصر الانتقاليه مثل اكسيد الكوبلت شو هي صيغه اكسيد الكوبلت طبعا الكوبلت هو سo فاكسيد الكوبلت بصير coo ا العناصر الانتقاليه طبعا ممكن يكون مثلا عندي المنجنيز او الحديد الى اخره اذا يتكون المهبط من اكسيد احد العناصر الانتقاليه مثل اكسيد الكوبلت في المدخرات التجاريه اذا المصعد المصعد يتكون من طبقات صغيره جدا من الكربون اما المهبط فيتكون من اكسيد احد العناصر الانتقاليه مثل اكسيد الكوبلت هلا كمان عم قيقول لي يتم فصل المصعد عن المهبط بمحلول الكتروليتي شو هو المحلول الالكتروليتي؟ هو عباره عن محلول بيحتوي على ايونات موجبه وسالبه يساعد على نقل التيار الكهربائي اذا يتم فصل المصعد عن المهبط بمحلول الكتروليتي كثيف لا يحتوي على الماء لا يحتوي على الماء طبعا ليش ما بيحتوي على الماء لانه اي الماء اذا كان موجود بالمحلول الالكتروليتي فهذا بؤدي الى انفجار المدخره لذلك الشرط الاساسي ان يكون المحلول الالكتروليتي لا يحتوي على الماء طبعا هذا المحلول الالكتروليتي بما انه بيحتوي على ايونات موجبه وسالبه يسمح بمرور ايونات الليثيوم عبره ليش بذلك جسر ملحي اذا شو هو الجسر الملحي بالنسبه لمدخره الليثيوم هو المحلول الالكتروليتي طيب القوه المحركه الكهربائيه لهذه المدخره يساوي تساوي 3.7 7 فولت بهذا الشكل طيب اذا هي بالنسبه لمدخره الليثيوم طبعا بالنسبه للتفاعلات غير مطالبين فيها للاطلاع هلا بقي عننا النوع نوع اخر او النوع الاخير من انواع الخلايا اي الثانويه واللي هي خليه الوقود الهيدروجينيه خليه الوقود الهيدروجينيه عم بيقول لي تستخدم في الاقمار الصناعيه ايضا يتم استخدامها حديثا في وسائط النقل وذلك للتقليل من الاعتماد على الوقود الاحفوري شو هو الوقود الاحفوري؟ قال هو الوقود يلي بتشكل من تراكم بقايا الكائنات الحيه سواء كان النباتات او الحيوانات اي على مدى ملايين السنين وذلك بفعل الضغط والحراره العاليين جدا اذا عم بيقول لي تستخدم في الاقمار الصناعيه وتستخدم ايضا في و في وسائط النقل للتقليل من الاعتماد على الوقود الاحفوري وتعد هذه الخليه صديقه للبيئه ليش؟ لانها تعتمد بشكل اساسي على الهيدروجين والاكسجين معا كوقود في توليد التيار الكهربائي المتواصل اذا نتيجه تفاعل الهيدروجين مع الاكسجين رح يتشكل عندي الماء وطبعا الماء غير ملوث للبيئه طيب هلا هذا الشكل لاحظوا بيوضح خليه الوقود الهيدروجينيه بهذا الشكل طبعا هون في عندي مصعد ومهبط من البلاتين اللي بيهمني اكثر شيء بهذا الشكل هو تفاعل تفاعل المصعد وتفاعل المهبط فهون ايش عم بيقول عم بيقول طبعا هون في خطا في الكتاب هون المفترض يقول يتاكسد يتاكسد الهيدروجين عند المصعد يتاكسد الهيدروجين عند المصعد بتفاعله مع البروتونات ليعطي الماء ليعطي الماء اذا اتنين عم تحول الى اثنين اتش موجب اذا تفاعل اكسده الهيدروجين اما التفاعل عند المهبط عم بيقول يرجع الاكسجين عند المهبط بتفاعله مع البروتونات ليعطي الماء وفق التفاعل او اثنين عم تحول الى H2O وطبعا التفاعل متوازن بهذا الشكل اذا هذول اكثر شيء بيهموني بالنسبه لهذا الشكل تفاعل ال الاكسده عند المصعد وتفاعل الارجاع عند المهبط طيب طبعا هيك بنكون اي انهينا القسم النظر نظري لهذا البحث مباشره هلا رح ننتقل لحل اسئله اختبر نفسك السؤال الاول ايش عم بيقول اختر الاجابه الصحيحه لكل مما ياتي واحد القوه المحركه الكهربائيه لخليه لو كلانشيه تساوي طبعا من خلال دراستنا شفنا بانه القوه المحركه الكهربائيه لخليه لوكلانشيه تساوي 1.5 فولت يعني الاجابه الصحيحه هي الاجابه اثنين يؤكسد ثنائي اكسيد المنجنيز في خليه لوكلانشيه الهيدروجين اذا الجواب الصحيح هو طيب ثلاثه يلعب دور المهبط في الخليه الرصاصيه الحمضيه شو هو الرصاص ولا اكسيد الرصاص ولا حمض الكبريت ولا الثنائي اكسيد المنجنيز طبعا المهبط في الخليه ال في خليه في مدخره او خليه الرصاص الحامضيه هو اكسيد الرصاص فالجواب الصحيح طيب اربعه عم بيقول لي تصنع المساري في خلايا الوقود الهيدروجينيه من الرصاص ولا الجرافيت ولا اكسيد الكوبالت ولا البلاتين طبعا تصنع من البلاتين والجواب الصحيح هو دي طيب هلا السؤال الثاني عم بيقول اعطي تفسيرا علميا لكل مما ما ياتي اولا عم بيقول القوه المحركه الكهربائيه للخليه القلويه تساوي القوه المحركه الكهربائيه لخليه لوكلانشي طيب نحن شفنا بانه المصعد والمهبط سواء بالخليه القلويه او بخليه لو كلانشيه بيتالفوا من الزنك والكربون فلذلك وقت اللي انا بدي اطبق القانون لحساب القوه المحركه اللي بيقول لي كمون المهبط ناقص كمون المصعد فرح تطلع القيمه متساويه اي لهاتين الخليتين لذلك شو ممكن نكتب له لان اذا رح نكتب لان اي كلا الخليتين لان كلا الخليتين تحتوي على نفس مادتي المصعد والمهبط يعني بين قوسين فينا ناكد له على هالكلام فينا نقول المصعد هو الزنك اذا المصعد هو الزنك المهبط ط هو مين؟ الكربون اذا لان كلا الخليتين تحتوي على نفس مادتي المصعد والمهبط فالمصعد هو الزنك في الخليتين والمهبط هو الكربون لذلك بالحساب رح نشوف انه القوه المحركه الكهربائيه للخليتين متساويه طيب السؤال الثاني عم بيقول علل عزل الخلايا القلويه ومدخره الليثيوم ايون بشكل جيد شو هو السبب؟ اه لان الخلايا القلويه لان الخلايا القلويه تحتوي على هيدروكسيد البوتاسيوم ذو النشاط الكيميائي المرتفع في حين ان خلايا الليثيوم تحتوي على عنصر الليثيوم شديد النشاط الكيميائي اذا فينا نكتب هذا الكلام نقول له لان الخلايا القلويه تحتوي على هيدروكسيد البوتاسيوم ذو النشاط الكيميائي المرتفع كما ان مدخره الليثيوم ايون احتوي على تحتوي على اي الليثيوم شديد النشاط الكيميائي بهذا شكل طيب هلا السؤال الثالث عم بيقول لي علل يجب الا يحوي المحلول الالكتروليتي الناقل في مدخره الليثيوم ايون على الماء مثل ما ذكرنا قبل شوي رح نرجع نقول لان تفاعل لان تفاعل الماء او لان الماء خلينا نكتب بغير صيغه لان الماء شديد التفاعل مع الليثيوم لان الماء شديد التفاعل مع الليثيوم حيث يؤدي دي الى حدوث انفجار المدخله اذا لان الماء شديد التفاعل مع الليثيوم حيث يؤدي الى حدوث انفجار المدخره طيب هلا السؤال الرابع عم بيقول لي علل تحتاج خلايا الوقود الهيدروجينيه لداره التبريد ليش بتحتاج الى تبريد؟ قال بسبب رح نكتبها مباشره بسبب الحراره العاليه الناتجه عن تفاعل الناتجه عن تفاعل الهيدروجين مع الاكسجين تفاعل الهيدروجين مع الاكسجين طيب هلا السؤال الخامس عم بيقول تعتبر خلايا الوقود الهيدروجينيه تعتبر خلايا الوقود الهيدروجينيه صديقه للبيئه فينا نكتب لانها تعتمد لانها تعتمد على الهيدروجين والاكسجين كمصدر للوقود حيث يتشكل او ينتج مثلا حيث يتشكل الماء حيث يتشكل الماء وهو غير ملوث للبيئه وهو غير ملوث للبيئه اذا لانها تعتمد على الهيدروجين والاكسجين كمصدر للوقود حيث يتشكل ماء وهو غير ملوث للبيئه طيب هلا السؤال الثالث عم بيقول طبعا له طلبين الطلب الاول عم بيقول قارن بين خليه لوكلانشيه والخليه القلويه من حيث المهبط والمصعد والمحلول الالكتروليتي طيب لذلك بما انه سؤال مقارنه لازم نرسم جدول نرسم جدول بهذا الشكل مثلا هون راح نكتب خليه لوكلانشيه اذا هون خليه لوكلانشي وهون رح نكتب الخليه القلويه الخليه القلويه وهون رح نكتب المهبط والمصعد والمحلول الالكتروليتي المحلول الالكتروليتي طيب هلا شو هو المهبط في خليه لوكلانشيه شفنا انه المهبط هو قلم من الكربون اذا هون فينا نكتب قلم من الكربون طيب هلا المهبط بالخليه القلويه هو عباره عن مزيج من مسحوق الكربون نكتبها مزيج من مسحوق الكربون وام ان ا زائد ام ان ا ثنائي اكسيد المنجنيز طيب هلا شو هو المصعد بخليه لولاش شفنا انه المصعد هو اسطوانه من الزنك فينا نكتب اسطوانه من الزنك اما المصعد بالخليه القلويه فهو عباره عن مسحوق من الزنك طيب المحلول الالكتروليتي بخليه لوكلانشيه شفنا انه هي العجينه اللي بتتالف بشكل اساسي من اربع مكونات يلي هن الثونايه اكسيد المنجنيز انا رح اكتبهم على شكل صيغ كيميائيه رح اكتب امNO2 اين امNO ا زائد محلول كلوريد الامونيوم NH ا س راح اكمل فوق ما في مشكله زائد طبعا محلول كلوريد الزنك زد ان س اثنين بالاضافه الى مسحوق الكربون بالاضافه الى مسحوق الكربون اذا اربع مكونات اساسيه ثنائي اكسيد المنجنيز كلوريد الامونيوم كلوريد الزنك ومسحوق الكربون طبعا حكينا بوقتها انه يضاف النشاء لتشكيل العجينه طيب هلا المحلول الالكتروليتي في الخليه القلويه هو محلول لهيدروكسيد البوتاسيوم المركز اذا فينا نكتبه على شكل صيغه او اتش المركز بهذا الشكل طيب هلا السؤال الثاني عم بيقول عباره عن مساله احسب القوه المحركه الكهربائيه لمدخره رصاصيه حمضيه اذا علمت انها تحوي ثلاث خلايا وتتم التفاعلات في هذه الخلايا على الشكل التالي عاطيني كمونات الارجاع للرصاص ولثنائي اكسيد الرصاص طبعا مباشره بتذكر القانون لحساب القوه المحركه الكهربائيه فينا نقول الاي القوه المحركه الكهربائيه للخليه اذا هلا عم نحسب للخليه الواحده يساوي كمون الارجاع القياسي اذا كمون الارجاع القياسي لمين؟ للمهبط ناقص كمون الارجاع القياسي للمصعد. هلا بعوض في القانون اذا القوه المحركه الكهربائيه للخليه تساوي هو عاطيني كمون الارجاع للمهبط طبعا كمون الارجاع للمهبط بده يكون اكبر من الكمون القياسي للمصعد فبالتالي رح نعوض 1 ناقص طبعا مين 0.456 456 0.450 يساوي هلا بدنا نحسبهم اذا عندي 1.685 طبعا ناقص منناقص زائد 0.400 400 و 56 بيطلع الجواب 2.141 141 2.14 141 فولت هذا اذا هذا القوه المحركه لمين؟ للخليه الواحده عم بيقول لي طبعا علما انها تحتوي على ثلاث خلايا فهلا بنقول له معناتها القوه المحركه الكهربائيه للمدخره اذا فينا نكتبها هلا هذا يؤدي هذا يؤدي القوه المحركه الكهربائيه لمين؟ للمدخره تساوي ثلاثه ضرب 2.14 اذا حسبناها 3 ضرب 2.14 141 بيطلع الجواب ف423 والواحده فولت بهذا الشكل طيب هلا بيبقى عننا سؤال التفكير الناقد عم بيقول لي تحتاج اله موسيقيه كهربائيه الى قوه محركه كهربائيه قيمتها 12 فولت حدد عدد خلايا لوكلانشيه اللازمه لهذه الاله وطريقه وصلها علما ان القوه المحركه الكهربائيه تساوي 1.5 فولت للخليه الواحده طيب هلا انا عندي اله موسيقيه وب وبتحتاج الى 12 فولت وانا بعرف انه القوه المحركه الكهربائيه لكل خليه من خلايا لوكلانشيه هي 1.5 فولت يعني كرسمه تقريبيه لاحظوا مثلا انا لو حطيت الخليه الاولى بهذا الشكل مثلا تخيلوا هي البطاريه الاولى اذا هي البطاريه الاولى او المدخره الاولى لها قطبين قطب سالب وقطب موجب اذا هون قطب سالب وقطب موجب كمان لو حطيت الخليه الثانيه بهذا الشكل ف كم بطاريه بنحتاج لحتى نوصل ل 12 فولت طبعا لو قسمت ال 12 على 1.5 بيطلع عندي العدد ثمانيه فلذلك انا بدي بحتاج الى ثمان خلايا لو كلانشيه اذا ثمان خلايا بهذا الشكل اذا وصلنا للخليه الاخيره اللي رقمها بده يكون ثمانيه اذا عدد هذه الخلايا يساوي ثمان خلايا اذا عندي هون ثمان خلايا طبعا ثمان خلايا موصوله لانه عم بيقول لي حدد طريقه الوصل ثمان خلايا موصوله على التسلسل موصوله بشكل متسلسل كمان من باب التوضيح نحن شلون استنتجنا عدد الخلايا قسمنا القوه المحركه الكهربائيه الكليه على قيمه القوه المحركه الكهربائيه للخليه الواحده 12 على 1.5 بيطلع معنا الجواب ثمانيه فاذا نحتاج الى ثمان خلايا موصوله على التسلسل طبعا هيك يا جماعه بكون انهينا اي هذا البحث بشكل كامل سواء القسم النظري او حل الاسئله ان شاء الله الدرس القادم رح نبلش ببحث جديد الله يعطيكم العافيه السلام عليكم ورحمه الله