المحاليل الشاردية والمحاليل الجزيئية
تفاعل حركي فوري: انحراف الأمبيرمتر، إضاءة المصباح، ترسب المعدن، وانطلاق فقاعات الغاز
1. الملاحظات العيانية عند غلق القاطعة
• انحراف مؤشر الأمبيرمتر وتوهج المصباح: دليل على غلق الدارة وسريان تيار كهربائي، لأن المحلول الشاردي ينقل التيار بفضل حركة الشوارد الحرة.
• عند المهبط (-) [الموصول بسالب المولد]: ترسب وتشكل طبقة من شعيرات صلبة لمعدن الزنك (Zn).
• عند المصعد (+) [الموصول بموجب المولد]: تصاعد فقاعات غازية لغاز ثنائي الكلور (Cl₂) ذي اللون الأخضر المصفر والرائحة الخانقة (يزيل لون كاشف النيلة الزرقاء).
• عند المهبط (-) [الموصول بسالب المولد]: ترسب وتشكل طبقة من شعيرات صلبة لمعدن الزنك (Zn).
• عند المصعد (+) [الموصول بموجب المولد]: تصاعد فقاعات غازية لغاز ثنائي الكلور (Cl₂) ذي اللون الأخضر المصفر والرائحة الخانقة (يزيل لون كاشف النيلة الزرقاء).
2. التفسير المجهري (هجرة الشوارد)
• نحو المهبط السالب (-): تهاجر الشوارد المعدنية الموجبة Zn²⁺ لتكتسب إلكترونات وتتحول إلى ذرات معدنية صلبة تترسب عليه.
• نحو المصعد الموجب (+): تهاجر شوارد الكلور السالبة Cl⁻ لتفقد إلكترونات وتتحول إلى ذرات كلور تتحد مثنى مثنى وتنطلق كغاز $Cl_2$.
• نحو المصعد الموجب (+): تهاجر شوارد الكلور السالبة Cl⁻ لتفقد إلكترونات وتتحول إلى ذرات كلور تتحد مثنى مثنى وتنطلق كغاز $Cl_2$.
3. المعادلات الكيميائية للتفاعل
أ) المعادلة النصفية عند المهبط (-) [إرجاع / اكتساب إلكترونات]:
Zn²⁺(aq) + 2e⁻ ➔ Zn(s)
ب) المعادلة النصفية عند المصعد (+) [أكسدة / فقدان إلكترونات]:
2Cl⁻(aq) ➔ Cl₂(g) + 2e⁻
ج) المعادلة الإجمالية (بالصيغة الشاردية):
(Zn²⁺ + 2Cl⁻)(aq) ➔ Zn(s) + Cl₂(g)
د) المعادلة الإجمالية (بالصيغة الإحصائية/الجزيئية):
ZnCl₂(aq) ➔ Zn(s) + Cl₂(g)