أسئلة وزارية (التأكسد والاختزال)

الدورات (2001-2005)

الدورة التكميلية 2001

أ- انقل الإجابة الصحيحة للفقرات الآتية إلى دفتر إجابتك.                                      

1) عدد تأكسد (As) في الأيون AsO₄^3- يساوي:

أ- +3                              

ب- -3             

ج- -5                       

د- +5

2) عند التحليل الكهربائي لمحلول NaCl تركيزه (1 M) باستخدام أقطاب خاملة فإن الذي يتكون عند المهبط:

أ- ذرات Na                      

ب- Cl_2(g)                     

ج- H⁺_(aq)                     

د- OH^-_(aq)

ب- اعتماداً على جهود الاختزال المعيارية لأنصاف التفاعلات المبينة في الجدول المجاور، أجب عما يأتي:

1- ما العنصر الأقوى كعامل مؤكسد؟

Br₂

2- ما الفلز الذي يتفاعل مع محلول حمض HCl ويطلق غاز H₂ ولا يذوب في أيونات Fe²⁺ ؟

Ni

3-  أي فلزين يكونان خلية جلفانية بأعلى جهد (E^o)؟ احسب جهد الخلية.

Mn/Ag

E^o_cell = E^o_(cathode) – E^o_(anode)

E^o_cell = 0.80 – (-1.18) = 1.98 V

4- هل يمكن حفظ محلول مائي من كبريتات النحاس في وعاء فضة؟ فسر إجابتك اعتماداً على قيمة (E^o) للتفاعل الكلي.

معادلة التفاعل:

CuSO₄  +  2Ag  →   Cu + 2Ag(SO₄)₂

نلاحظ من التفاعل المراد التنبؤ بحدوثه أن الفضة تأكسد (مصعد)، ويحسب (E^o) للتفاعل كالتالي:

E^o_cell = E^o_(cathode) – E^o_(anode)

E^o_cell = 0.34 – (0.80) = - 0.46 V

وبما أن (E^o) للتفاعل له قيمة سالبة فهذا يعني أن التفاعل لا يحدث بصورة تلقائية؛ إذاً يمكن حفظ المحلول.

ج- وازن معادلة التفاعل الآتي بطريقة نصف التفاعل في وسط قاعدي، ثم حدد كلاً من العامل المختزل والعامل المؤكسد فيها:                                                                      

NH₃  +  AlO₂^-  →   NO₂^- + Al

AlO₂^- + 4H⁺  +  3e^-  →  Al  +  2H₂O   …… (1)

NH₃   +  2H₂O  →  NO₂^-   +  7H⁺  +  6e^-   …… (2)

بضرب المعادلة (1) في 2 والمعادلة (2) في 1 وجمع المعادلتين:

2AlO₂^- + 8H⁺  +  6e^-  →  2Al  +  4H₂O  

NH₃   +  2H₂O  →  NO₂^-   +  7H⁺  +  6e^-  

2AlO₂^- + NH₃ +  H⁺  →  2Al  +  NO₂^-  +  2H₂O  

وبإضافة (OH^-) إلى طرفي المعادلة:

2AlO₂^- + NH₃ +  H⁺  + OH^-  →  2Al  +  NO₂^-  +  2H₂O + OH^-  

وبجمع (OH^-) مع (H⁺):

2AlO₂^- + NH₃ +  H₂O  →  2Al  +  NO₂^-  +  2H₂O + OH^-  

وبحذف الماء الزائد:

2AlO₂^- + NH₃   →  2Al  +  NO₂^-  +  H₂O + OH^-  

العامل المؤكسد: AlO₂^-

العامل المختزل: NH₃

 

الدورة الشتوية 2001

أ- انقل إلى دفتر إجابتك رقم الفقرة والإجابة الصحيحة لكل فقرة من الفقرات الآتية:                

1) عدد تأكسد الكبريت (S) يساوي (+2) في:

أ- HSO₃^-                  

ب- S₂O₃^2-                

ج-  HS^-                    

د- Na₂S         

2) إحدى العبارات الآتية تتفق مع الخلية الجلفانية:

أ- قيمة ْE للخلية سالبة.                               

ب- تنتقل الإلكترونات فيها من المهبط إلى المصعد.

ج- إشارة المصعد سالبة.                            

د- يحدث تفاعل التأكسد عند المهبط.

3) عند التحليل الكهربائي لمحلول كلوريد الصوديوم باستخدام أقطاب جرافيت تكون النواتج كما يأتي:

أ- هيدروجين وأكسجين.                   

ب- هيدروجين وكلور.

ج- صوديوم وأكسجين.                                

د- صوديوم وكلور.

ب- يبين الجدول المجاور القيم المطلقة لجهود الاختزال المعيارية للعناصر: C , B , A .     

وقد لوحظ عند وصل نصف الخلية A مع نصف الخلية B، أن الإلكترونات تنتقل من B إلى A، كما لوحظ عند وصل نصف الخلية A مع قطب الهيدروجين المعياري أن الإلكترونات تنتقل من A إلى قطب الهيدروجين. وأن أيونات C²⁺ تؤكسد العنصر B. اعتماداً على المعلومات السابقة، أجب عما يأتي:

1- اكتب إشارة (E^o) لكل نصف من أنصاف تفاعلات الاختزال السابقة.

A (-0.14) , B (-0.40) , C (+85)

2- اكتب التفاعل الكلي الذي يحدث في الخلية الجلفانية المكونة من القطبين A ، C ، ثم حدد سريان الإلكترونات في الدارة الخارجية، واحسب (E^o) لهذه الخلية.

A  +  C²⁺  →  A²⁺  +  C

تتحرك الإلكترونات من قطب A إلى قطب C .

E^o_cell = E^o_(cathode) – E^o_(anode)

E^o_cell = 0.85 – (-0.14) = 0.99 V

3- رتب العناصر: C , B , A حسب قوتها كعوامل مختزلة.

B > A > C

ج- مّر تيار كهربائي في خلية تحليل كهربائي تحوي مصهوراً لمادة MgCl₂ . اكتب معادلة التفاعل الحادث عند المصعد.

2Cl^-   →   Cl₂  +  2e^-

د- يتم التفاعل الآتي في وسط حمضي:                                                               

MnO₄^- + CH₃CH₂OH  →  Mn²⁺ + CH₃COOH

وازن المعادلة بطريقة نصف التفاعل ثم حدد العامل المؤكسد والعامل المختزل في التفاعل.

MnO₄^- + 8H⁺  +  5e^-  →  Mn²⁺  +  4H₂O   …… (1)

CH₃CH₂OH   +  H₂O  →  CH₃COOH   +  4H⁺  +  4e^-   …… (2)

بضرب المعادلة (1) في 4 والمعادلة (2) في 5 وجمع المعادلتين:

4MnO₄^- + 32H⁺  +  20e^-  →  4Mn²⁺  +  16H₂O

5CH₃CH₂OH   +  5H₂O  →  5CH₃COOH   +  20H⁺  +  20e^-

5CH₃CH₂OH   +  4MnO₄^-  +  12H⁺→  5CH₃COOH   +  4Mn²⁺  +  11H₂O

العامل المؤكسد: MnO₄^-

العامل المختزل: CH₃CH₂OH

 

دورة 2001

أ- انقل الإجابة الصحيحة للفقرة الآتية إلى دفتر إجابتك.                                                

إذا كان التفاعل الآتي يحدث في إحدى الخلايا الجلفانية: Mn_(s) + Cd²⁺_(aq) → Mn²⁺_(aq) + Cd_(s)  فإن:

أ- القطب Cd هو القطب السالب                                          

ب- كتلة القطب Mn تزداد

ج- الإلكترونات تسري من القطب Cd إلى القطبMn 

د- تركيز أيونات Mn²⁺ يزداد

ب- يتم التفاعل الآتي في وسط حمضي:                                                                 

Sb₂S₃ + NO₃^-  →  Sb₂O₅ + S + NO

1- وازن المعادلة بطريقة نصف التفاعل.

NO₃^- + 4H⁺  +  3e^-  →  NO  +  2H₂O   …… (1)

Sb₂S₃   +  5H₂O  →  Sb₂O₅   +  3S  + 10H⁺  +  10e^-   …… (2)

بضرب المعادلة (1) في 10 والمعادلة (2) في 3 وجمع المعادلتين:

10NO₃^- + 40H⁺  +  30e^-  →  10NO  +  20H₂O

3Sb₂S₃   +  15H₂O  →  3Sb₂O₅   +  9S  + 30H⁺  +  30e^-

10NO₃^- + 3Sb₂S₃ +  10H⁺  →  3Sb₂O₅  +  9S  +  10NO  +  5H₂O

2- حدد العامل المؤكسد في التفاعل.

NO₃^-

3- ما عدد تأكسد العنصر Sb في المركب Sb₂O₅ ؟

+5

ج- تم استخدام كل فلز من الفلزات الآتية (G , D , C , B , A) مع محلول أحد أملاحه المائية بتركيز (1 M) لعمل خلية جلفانية مع النيكل (Ni) ومحلول أحد أملاحه المائية بتركيز (1 M) وكانت النتائج كما في الجدول المجاور:      

                             

اعتماداً على المعلومات المبينة في الجدول أجب عما يأتي:

1- رتب الفلزات السابقة متضمنة النيكل في سلسلة كهركيميائية حسب قوتها كعوامل مختزلة (من الأكثر نشاطاً إلى الأقل نشاطاً).

A > G > C > Ni > D > B

2- هل يمكن حفظ محلول أحد أملاح الفلز C في وعاء من الفلز  D؟

يمكن.

3- احسب فرق الجهد (^oE) للخلية الجلفانية التي يتكون قطباها من الفلزين (D , B) ثم حدد اتجاه سريان الإلكترونات في الدارة الخارجية للخلية الجلفانية.

E^o_cell = E^o_(cathode) – E^o_(anode)

E^o_cell = 1.05 – (0.60) = 0.45 V

تتحرك الإلكترونات من قطب D إلى قطب B .

د- مّر تيار في خلية التحليل الكهربائي للماء باستخدام حمض الكبريتيك H₂SO₄ وأقطاب من البلاتين.

اكتب المعادلة الموزونة للتفاعل الذي يحدث عند المصعد.                                           

2H₂O → O₂  +  4H⁺  +  4e^-

 

الدورة الصيفية 2002

أ- انقل إلى دفتر إجابتك الفقرة الآتية والإجابة الصحيحة لها:                                            

1) عند اختزال أيون البيرمنغنات (MnO₄^-) إلى (MnO₂)، فإن التغير في عدد تأكسد (Mn) يساوي:

أ- 1                       

ب- 3                  

ج- 4                           

د- 5

2) عند التحليل الكهربائي لمحلول NaI تركيزه (1 M) باستخدام أقطاب بلاتين، فإن نواتج التحليل هي:

أ- O₂ + I₂                             

ب- Na + I₂                         

ج- O₂ + H₂                       

د- H₂ + I₂

ب- ادرس الجدول أدناه الذي يبين جهود الاختزال المعيارية لعدد من أنصاف التفاعلات، ثم أجب عن الأسئلة الآتية:              

1- اكتب معادلة التفاعل الكلي الذي يحدث في خلية جلفانية مكونة من قطبي Zn , Ni ثم احسب قيمة (E^o_Cell).

Zn  +  Ni²⁺  →  Zn²⁺  +  Ni

E^o_cell = E^o_(cathode) – E^o_(anode)

E^o_cell = -0.23 – (-0.76) = 0.53 V

2- حدد المصعد والمهبط وشحنة كل منهما في الخلية السابقة.

المصعد: Zn ، وشحنته سالبة، المهبط: Ni ، وشحنته موجبة.

3- حدد اتجاه سريان الإلكترونات في الدارة الخارجية للخلية السابقة.

من قطب Zn إلى قطب Ni .

4- حدد أقوى عامل مؤكسد وأقوى عامل مختزل من أنصاف التفاعلات المبينة في الجدول.

أقوى عامل مؤكسد: Cr₂O₇^2- ، أقوى عامل مختزل: Zn

5- هل يمكن حفظ محلول من الدايكرومات (Cr₂O₇^2-) في وعاء من النيكل؟ فسر إجابتك.

لا يمكن؛ لأن جهد اختزال وعاء النيكل أقل.

ج- عند تمرير تيار كهربائي في خلية تحليل كهربائي تحتوي على محلول CuBr₂ :   

اكتب نصف تفاعل اختزال أيونات النحاس Cu²⁺ .

Cu²⁺  +  2e^-  →  Cu

د- وازن معادلة التفاعل الآتي بطريقة نصف التفاعل في وسط حمضي. ثم حدد العامل المؤكسد، والعامل المختزل فيها:  

ICl  →  IO₃^- + I₂ + Cl^-1

ICl  +  3H₂O  →  IO₃^-  +  Cl^-  + 6H⁺ +  4e^-   …… (1)

2ICl   +  2e^-  →  I₂  +  2Cl^-  …… (2)

بضرب المعادلة (1) في 1 والمعادلة (2) في 2 وجمع المعادلتين:

ICl  +  3H₂O  →  IO₃^-  +  Cl^-  + 6H⁺ +  4e^-

4ICl   +  4e^-  →  2I₂  +  4Cl^-

5ICl  +  3H₂O  →  IO₃^-  +  2I₂  +  5Cl^-  + 6H⁺

العامل المؤكسد: ICl

العامل المختزل: ICl

 

الدورة الشتوية 2003

أ- انقل إلى دفتر إجابتك رقم الفقرة والإجابة الصحيحة لكل فقرة من الفقرات الآتية:                

1) عند تحليل محلول مائي من كلوريد البوتاسيوم (KCl) تركيزه (1 M) كهربائياً باستخدام أقطاب جرافيت يكون الناتج عند المصعد:

أ- O_2(g)             

ب- K_(s)          

ج- Cl_2(g)                                 

د- H_2(g)

2) إحدى العبارات الآتية غير صحيحة فيما يتعلق بخلية التحليل الكهربائي وهي:

أ- شحنة المصعد موجبة.                         

ب- جهد الخلية (E^o) له قيمة سالبة.

ج- يحدث تفاعل اختزال عند المهبط.          

د- تتجه الأيونات الموجبة نحو المصعد.

ب- يبين الجدول المجاور جهود الاختزال المعيارية لعدد من أنصاف التفاعلات. اعتماداً على ما في الجدول، أجب عما يأتي:   

1- حدد أقوى عامل مختزل وأقوى عامل مؤكسد في الجدول المجاور.

أقوى عامل مؤكسد: Fe³⁺

أقوى عامل مختزل: Mg

2- اكتب معادلة التفاعل الكلي الذي يحدث في الخلية الجلفانية المكونة من القطبين (Mg، Fe)، ثم احسب قيمة (E^o) للخلية.

Mg  +  Fe²⁺  → Mg²⁺  +  Fe

E^o_cell = E^o_(cathode) – E^o_(anode)

E^o_cell = -0.44 – (-2.37) = 1.93 V

3-  حدد اتجاه سريان الإلكترونات في الدارة الخارجية للخلية الجلفانية السابقة.

تتحرك الإلكترونات من قطب (Mg) إلى قطب (Fe).

4- هل يمكن حفظ اليود I_2(s)  في وعاء من النيكل (Ni)؟ وضح إجابتك باستخدام جهود الاختزال.

لا يمكن؛ لأن جهد اختزال الوعاء أقل.

ج- يتم التفاعل الآتي في وسط حمضي:                                                                  

As₂S₃ + NO₃^-  →  AsO₄^3- + SO₄^2- + NO

1- وازن معادلة التفاعل بطريقة نصف التفاعل.

NO₃^- + 4H⁺  +  3e^-  →  NO  +  2H₂O   …… (1)

As₂S₃   +  20H₂O  →  2AsO₄^3-   +  3SO₄^2-  + 40H⁺  +  28e^-   …… (2)

بضرب المعادلة (1) في 28 والمعادلة (2) في 3 وجمع المعادلتين:

28NO₃^- + 112H⁺  +  84e^-  →  28NO  +  56H₂O

3As₂S₃   +  60H₂O  →  6AsO₄^3-   +  9SO₄^2-  + 120H⁺  +  84e^-

28NO₃^- + 3As₂S₃ +  4H₂O  →  6AsO₄^3-  +  9SO₄^2-  +  28NO  +  8H⁺

2- حدد العامل المؤكسد والعامل المختزل في التفاعل.

العامل المؤكسد: NO₃^-

العامل المختزل: As₂S₃

3- ما عدد تأكسد العنصر As في الأيون AsO₄^3- ؟

+5