شهریور ۱۴۰۵، نوبت صبح

امتحان نهایی شیمی ۳

سوالات و پاسخ‌های تشریحی امتحان نهایی شیمی ۳
همراه با بارم‌بندی و نکات کلیدی

۲۰ بارم کل۱۶ تعداد سوال۱۲۰ دقیقه زماندانلود PDF

سوال ۷ — سؤال ۷ امتحان نهایی شیمی ۳ — شهریور ۱۴۰۵، نوبت صبح

۱.۲۵ بارم

شکل زیر نوعی سلول الکتروشیمیایی را نشان می‌دهد:

−+باتریالکترود (1)الکترود (2)M⁺X⁻(l)

الف) این سلول گالوانی است یا الکترولیتی؟ چرا؟

ب) در سطح کدام الکترود (۱ یا ۲)، نیم‌واکنش کاهش رخ می‌دهد؟ چرا؟

پ) یون‌ها در سطح کدام الکترود می‌توانند الکترون آزاد کنند؟

دیدن پاسخپاسخ این سوال همراه با حل تشریحی و نکات آموزشی
در یک قدمی شماست!
پاسخ تشریحیبستن پاسخ

الف) الکترولیتی؛ زیرا از باتری استفاده شده است. (یا: واکنش به‌طور غیرخودبه‌خودی انجام می‌شود.)

ب) الکترود (۱)؛ زیرا کاتد است. (یا: کاتیون M+\mathrm{M^+} در سطح الکترود ۱ با جذب الکترون کاهش می‌یابد؛ یا: قطب منفی است.)

پ) الکترود (۲)

راه‌حل قدم‌به‌قدم

الف) الکترولیتی. در این سلول یک باتری (منبع برق بیرونی) به الکترودها وصل است. در سلول الکترولیتی، انرژی الکتریکی باتری صرف انجام یک واکنش غیرخودبه‌خودی می‌شود؛ اینجا تجزیهٔ ترکیب مذاب MX\mathrm{MX}. سلول گالوانی برعکس، خودش انرژی الکتریکی تولید می‌کند و به باتری نیازی ندارد.

ب) الکترود (۱). الکترود (۱) به قطب منفی باتری وصل است و باتری الکترون‌ها را به این الکترود می‌فرستد. کاتیون‌های M+\mathrm{M^+} به سمت آن می‌روند و با گرفتن الکترون کاهش می‌یابند؛ پس الکترود (۱) کاتد است:

M++e−→M\mathrm{M^+ + e^- \rightarrow M}

پ) الکترود (۲). الکترود (۲) به قطب مثبت باتری وصل است (آند). آنیون‌های X−\mathrm{X^-} به سمت آن کشیده می‌شوند و در سطح آن الکترون از دست می‌دهند (اکسایش)؛ این الکترون‌ها از راه مدار بیرونی به باتری می‌روند.

این پاسخ مفید بود؟