التحليل الكهربائي البسيط للماء — تفكيك الماء إلى عناصره بفعل التيار الكهربائي — العلوم الفيزيائية — السنة الثانية متوسط — المنهاج الجزائري

الثانية متوسط, العلوم الفيزيائية, دروس المتوسط ضع تعليق

التحليل الكهربائي البسيط للماء

أهداف الدرس

أن يتعرف التلميذ على مفهوم التحليل الكهربائي
أن يصف تجربة التحليل الكهربائي للماء
أن يميز بين غازي الأكسجين والهيدروجين الناتجين

أولاً: مفهوم التحليل الكهربائي

التحليل الكهربائي هو عملية كيميائية يتم فيها تفكيك مركب كيميائي (مثل الماء) إلى عناصره المكونة له بفعل التيار الكهربائي المستمر.

ثانياً: التحليل الكهربائي للماء

الماء النقي (H₂O) لا يوصل التيار الكهربائي، لذلك نضيف إليه قطرات من حمض (حامض الكبريتيك مثلاً) لتحسين ناقليته الكهربائية.

ثالثاً: أدوات التجربة

الأداة	الدور
مولد التيار المستمر	توفير التيار الكهربائي
وعاء زجاجي (مفاعل)	يحتوي على الماء المراد تحليله
قطبان من البلاتين أو الكربون	توصيل التيار إلى الماء (المصعد والمهبط)
أنابيب اختبار	جمع الغازات المتصاعدة
محلول مخفف من حمض كبريتيك	تحسين الناقلية الكهربائية للماء

رابعاً: مشاهدة التجربة ونتائجها

نملأ الوعاء بالماء ونضيف بضع قطرات من حمض الكبريتيك المخفف.
نغمر القطبين ونوصل المولد الكهربائي بأسلاك التوصيل.
نشاهد فوراً تصاعد فقاعات غازية عند كلا القطبين.
عند المهبط (القطب السالب): تتجمع فقاعات غاز الهيدروجين H₂ بكمية مضاعفة.
عند المصعد (القطب الموجب): تتجمع فقاعات غاز الأكسجين O₂ بكمية نصف كمية الهيدروجين.

المعادلة الكيميائية: 2 H₂O (l) → 2 H₂ (g) + O₂ (g)

خامساً: التعرف على الغازات الناتجة

الغاز	القطب	طريقة الكشف	الملاحظة
الهيدروجين H₂	المهبط (-)	تقريب عود ثقاب مشتعل	ينفجر مع فرقعة (صوت)
الأكسجين O₂	المصعد (+)	إدخال عود ثقاب بفتيل متأجج	يتوهج أكثر (يشعل الفتيل)

أمثلة محلولة

مثال 1: لماذا لا يوصل الماء النقي التيار الكهربائي؟

الجواب: لأن الماء النقي لا يحتوي على أيونات حرة كافية لنقل التيار الكهربائي، ولذلك نضيف حمضاً لتوفير الأيونات.

مثال 2: إذا تصاعد 20 مل من الهيدروجين، ما حجم الأكسجين المتصاعد في نفس الوقت؟

الجواب: حجم الأكسجين = نصف حجم الهيدروجين = 10 مل، لأن الماء يحتوي على ذرتي هيدروجين مقابل ذرة أكسجين واحدة.

تمارين

اذكر العناصر التي يتكون منها الماء.
ما الشرط الأساسي لإجراء التحليل الكهربائي للماء؟
كيف تكشف عن غاز الهيدروجين؟
أي القطبين ينتج غاز الأكسجين؟
علل: كمية غاز الهيدروجين أكبر من كمية غاز الأكسجين.

خلاصة

التحليل الكهربائي للماء هو تفكيك الماء (H₂O) إلى عنصريه الأساسيين: الهيدروجين (H₂) والأكسجين (O₂) بفعل التيار الكهربائي المستمر. يتصاعد الهيدروجين عند المهبط (-) بكمية مضاعفة، والأكسجين عند المصعد (+) بنصف الكمية. يمكن الكشف عن كل غاز بطرق مميزة.

التحليل الكهربائي البسيط للماء — تفكيك الماء إلى عناصره بفعل التيار الكهربائي — العلوم الفيزيائية — السنة الثانية متوسط — المنهاج الجزائري