الأحد، 3 مايو، 2015

درس الصدأ





لم يركب مروان دراجته منذ زمن طويل.  في أحد الايام دُعي ليشترك في جولة الدراجات مع ابناء صفه.
اسرع سامي الى مخزن بيتهم ليفحص دراجته،  فوجد صدأ يغطي سلسلة دراجته، لذا لم يستطيع ان يركب دراجته في هذا الوضع.  كلنا ندرك مشكلة الصدأ- سلسلة الدراجة المصنوعة من الحديد والتي تُركت لمدة طويلة بدون استعمال تصدأ وتتكوّن عليها طبقة بنية.
تكونت هذه الطبقة نتيجة لتفاعل الحديد مع الاكسجين الموجود في الهواء وبوجود بخار الماء. هذا التفاعل يؤدي الى انتاج اكسيد الحديد Fe2O3)) والذي يتفكك بسهولة.
مقارنة مع اكسيد الحديد، فإن معظم المُركَّبات الأخْرى التي تتكون نتيجة تفاعل المعادن مع الاكسجين لا تتفكك، بل تُكوِّنْ طبقة حماية تمنع من تفاعلات إضافية مع الاكسجين.
إحدى الطرق المستعملة لحماية المواد الحديدية من الصدأ هي طلاء هذه المواد بمعدن الخارصين، والذي يعتبر معدناً رخيصاً نسبياً.
اكسيد الخارصين  الذي يتكون، يمنع من جعل الحديد يصدأ.



سؤال 1

حوطوا الإجابة الصحيحة:
أ‌.       الصدأ هو مخلوط مكون من حديد واوكسجين.
ب‌. الصدأ هو مركب مكون من حديد واوكسجين.
ج. الصدأ هو صورة اخرى لعنصر الاكسجين.
د‌.     الصدأ هو مركب مكون من الحديد والاكسجين والهيدروجين.


سؤال 2

إحدى الطرق التي بواسطتها نستطيع ان نطلي ادوات مصنوعة من معدن بواسطة معدن  اخر هي،  طريقة التحليل الكهربائي (الالكتروليزا).
للقيام بهذه العملية نربط الاداة المعدنية التي نريد طلاءها بالقطب السالب لمصدر التيار الكهربائي (في هذه الحالة نستخدم الاداة كالكترودا)، ثم نَغْمُر الاداة في محلول يحتوي على ايونات موجبة للمعدن الذي بواسطته نريد ان نطلي الاداة.

تنجذب ايونات المعدن الموجودة في المحلول الى الاداة، ثم تنتقل الالكترونات من الاداة المعدنية الى الايونات الموجودة في المحلول، وبهذه الطريقة نحصل على  طلاء معدني للاداة.
في حالة استخدام الخارصين كمعدن لعملية الطلاء، والتي تعتبر عملية تفاعل فبإمكاننا أن نلخصها بالطريقة الاتية:
Zn2+ + 2e → Zn            
(الكترون-e  ، خارصين -  Zn )

أ‌.       اشرحوا باختصار التفاعل الكيماوي الذي يحدث، استعملوا خلال الشرح المصطلحات الاتية:  ايون، ذرة، الكترونات.
ب.  لماذا نربط الاداة بالقطب السالب الموجود في مصدر التيار الكهربائي؟

سؤال 3
ماذا يجب ان نغير في جهاز التحليل الكهربائي، اذا اردنا ان نطلي الاداة الحديدية بالفضة؟





سؤال 4
امامكم رسمة لجهاز التحليل الكهربائي. يشمل هذا الجهاز على وعاءٍ فيه محلول،  الكترودتان مربوطتان بمصدر التيار الكهربائي والمعدَّتان لغمرهما داخل المحلول، اسلاك كهربائية للتوصيل، وجهاز لقياس شدة التيار الكهربائي (امبيرمتر).


قاموا بقياس التيار الكهربائي في الدائرة الكهربائية، عندما استعملوا محاليل مختلفة في عملية التحليل الكهربائي.  في كل مرة ادخلوا محلولا اخراً الى الوعاء، ثم ادخلوا الكترودتين الى المحلول، وقاسوا شدة التيار الكهربائي.
امامكم عدة محاليل استُعملت اثناء التجربة، سجلوا مع أي المحاليل أشارَ مقياس التيار الكهربائي الى حدوث تيار كهربائي.
المحاليل هي:
أ‌.       محلول السكر.
ب‌. محلول ملح الطعام.
ج‌.  محلول كلوريد النحاس.
د‌.     مياه مقطرة.

سؤال 5
هل سيشير مقياس التيار الكهربائي الى حدوث تيار كهربائي، اذا ربطنا الكترودتين بخيط من الحديد بدلاً من ان ندخلهما الى المحلول ؟ اشرحوا.





ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق