Page 1 of 4

1

نص التمرين المتابعة الزمنية لتحول كيميائي في وسط مائي

و حملول ثنائي

Zn s 

من أجل إجراء املتابعة الزمنية لتحول كيميائي البطيء و التام احلادث بني معدن الزنك

1

25 C

عند درجة حرارة ثابتة

I aq 2  



،حنقق الرتكيب التجرييب املبني يف الشكل ـ،1 حيث نسكب

 

من حملول ثنائي اليود تركيزه املولي

V mL  250

حجما قدره

2 1 C mol L 2 10 .  

وعند

4

يف العنصر

 

. m g  0,5

نضيف قطعة من معدن الزنك النقي كتلته

t  0

املتابعة الزمنية للتحول الكيميائي احلادث عن طريق قياس الناقلية النوعية مكنتنا من رسم املنحنى البياني

.1ـ الشكل يف املبني   f t 

-1 أكتب معادلة التفاعل املنمذجة للتحول الكيميائي احلادث ، علما أن الثنائيتني الداخلتني يف التفاعل هما:

         

2

2

I aq I aq Zn aq Zn s / , /  

-2 ملاذا ميكن متابعة هذا التحول الكيميائي عن طريق قياس الناقلية ؟ علل سبب تزايدها.

-3 تعرف على العناصر املرقمة يف الشكل ـ.1

-4 أنشئ جدول تقدم التفاعل ، ثم عني املتفاعل احملد و قيمة التقدم األعظمي

max

.x

ثابت يطلب تعيني

A

حيث

 t Ax t    

هي:

t

للمزيج عند اللحظة

 t 

-5 بني أن عبارة الناقلية النوعية

 

عبارته بداللة

2

 Zn 

 I 

و



.V

و

 

-6 بني أنه عند زمن نصف التفاعل

1/2  

تكون الناقلية النوعية للمزيج املتفاعل :

t 1/2 2

f

t



 f

حيث

 

 

هي الناقلية النوعية للمزيج يف نهاية التفاعل ، ثم استنتج قيمة

1/2

. t

 

-7 أ ـ بني أن عبارة سرعة التفاعل تكتب من الشكل:

1 d t 

v t

A dt



. 

.t s 2  600

و

t

1  0

ب ـ أحسب قيمة سرعة التفاعل عند اللحظتني:

ج ـ اشرح على املستوى اجملهري سبب تناقص هذه السرعة مع مرور الزمن.

-8 نعيد نفس التجربة و لكن عند درجة حرارة

  1 2

حيث

 2

، ارسم كيفيا مع بيان الشكل ـ2 املنحنى

املتحصل عليه يف هذه احلالة.

  g t 

 I mS m mol  7,7 . 2 / ; M Zn g mol ( ) 65,4 /  :املعطيات



  

2

 Zn mS m mol 10,56 . 2 / ; 



فيزياء تاشتة

الشكل ـ1 الشكل ـ2

0 2

 

2

t s 10 0,1 S m/ 

Conductivité

PHYSIQUE TACHETA

اسم الصفحة على الفايس بوك

فيزيــــــــــــاء تـــــاشتة

1

2

3

4

5

6

7

Page 2 of 4

2

حل التمرين المتابعة الزمنية لتحول كيميائي في وسط مائي

-1 أكتب معادلة التفاعل املنمذجة للتحول الكيميائي احلادث.

   

املعادلة النصفية لألكسدة:

2

Zn s Zn aq e2        

املعادلة النصفية لإلرجاع:

2

I aq e I aq 2 2            

معادلة التفاعل اكسدة ارجاع:

2

2 Zn s I aq Zn aq I aq 2

    

-2 ميكن متابعة هذا التحول الكيميائي عن طريق قياس الناقلية : بسبب التشكل التدرجيي لشاردتي

 

2

Zn 

I 

و



.

 

سبب تزايدها:تزايد تركيز الشوارد

2

Zn 

I 

و



ألن الناقلية النوعية متعلقة بالشوارد فكلما زاد

تركيزها يف احمللول زادت الناقلية النوعية.

-3 تعرف على العناصر املرقمة يف الشكل ـ.5

الرقم اسم العنصر

1 جهاز قياس الناقلية

2 حامل

3 خلية قياس

4 بيشر

5 الوسط التفاعلي

6 خمالط مغناطيسي

7 قطعة مغناطيسية

-4 جدول تقدم التفاعل ، ثم تعني املتفاعل احملد و قيمة التقدم األعظمي

max

.x

       

2

Zn s I aq Zn aq I aq 2

2

     0 0 02 n 01 n

احلالة االبتدائية

n x t 01    n x t 02    x t  2x t 

احلالة االنتقالية

max

2x max

x 02 max

احلالة النهائية

n x 01 max  n x 

هو املتفاعل احملد:

Zn

نفرض أن

01 max

ومنه:

n x   0 01 max max

m

n x x

M

  

ومنه:

3

max

0,5 7,64 10

65,4

x mol 

.   

نفرض أن

2

هو املتفاعل احملد:

I

02 max

ومنه:

n x   0 02 max max n x CV x   

ومنه:

2 3 3

max

x mol 2 10 250 10 5 10   

.        

و بالتالي املتفاعل احملد هو: حملول ثنائي اليود

2

، إذن قيمة التقدم األعظمي

I aq 3

max

x mol 5 10

 

الشكل ـ1

1

2

3

4

5

6

7

Page 3 of 4

3

ثابت يطلب

A

حيث

 t Ax t    

هي:

t

للمزيج عند اللحظة

 t 

-5 تبيان أن عبارة الناقلية النوعية

 

تعيني عبارته بداللة

2

 Zn 

 I 

و



.V

و

         : t

لدينا عبارة الناقلية النوعية عند اللحظة

2 2    t Zn Zn t I I t              

حيث:

 

 

 

 

2

2

x t

Zn t

V

x t

I t

V









  

 



  

  

 

ومنه:

   

 

2

Zn I 2

t x t

V

 



    

  

   

 t Ax t    

إذن:

حيث:

   

2

Zn I 2

A

V

 

  



 

-6 تبيان أنه عند زمن نصف التفاعل

1/2  

تكون الناقلية النوعية للمزيج املتفاعل :

t 1/2 2

f

t



 f

حيث

 

 

هي الناقلية النوعية للمزيج يف نهاية التفاعل ، ثم استنتاج قيمة

1/2

. t

 

و

 t Ax t 1/2 1/2    :t t  1/2

عند اللحظة

max

1/2 2

x

   :منه و

x t 

max

1/2 ...... 1

2

x

 t A

. f  Ax max...... 2 

عند نهاية التفاعل:

طرف لطرف جند:

2

على

1

بقسمة العالقة

 

max

1/2

max

1 2

2 f

x

A t

A x





 1/2  :ومنه   2

f

t



.  

 

استنتاج قيمة زمن نصف التفاعل

1/2

: t

 

1

1/2

0,52 0,26 .

2 2

f

t S m 





.

t s 1/2  200

، من البيان قيمة زمن نصف التفاعل:

    

-7 أ ـ تبيان أن عبارة سرعة التفاعل تكتب من الشكل:

1 d t 

v t

A dt



. 

 

dx t 

v t

dt   :ومنه

 t Ax t    

و لدينا مما سبق



t 

x t

A





 

و عليه:

 

t 

d

dx t A

v t

dt dt

  

     

:إذن  

1 d t 

v t

A dt





.t s 2  600

و

t

1  0

ب ـ أحسب قيمة سرعة التفاعل عند اللحظتني:

:t  0

عند اللحظة:

 

0

1

0

t

d

v

A dt





حيث:



   

6

3 1

2 3

1 250 10 9,63 10 . .

2 25,96 10

V

m S mol

A   Zn I



 

  



   

 

 

ومنه:

3

0

1 0,4 0 9,63 10

230 t

d

v

A dt

 



 

اذن:

    5 1 v mol s 0 1,67 10 .    