شاه کلید نکات
شاه کلید سوال
1 با توجه به واکنش کلی سلول سوختی هیدروژن ــ اکسیژن به پرسش های زیر پاسخ دهید.
آ ساختار الکترون ــ نقطه ای گونه های شرکت کننده را رسم کنید
ب در هر ساختار:
پ الکترون های نسبت داده شده به هر اتم را بشمارید و آن را از شمار الکترون های ظرفیت همان اتم کم کنید. عدد به دست آمده عدد اکسایش اتم مورد نظر را نشان می دهد.
1
آ
ب
2 هرگاه بدانید که بیشتر شدن عدد اکسایش، نشان دهنده اکسایش یافتن و کمتر شدنآن نشان دهنده کاهش یافتن اتم هاست، در واکنش زیر گونه های اکسایش یافته، کاهش یافته، اکسنده و کاهنده را مشخص کنید.
\(2\text{H}_{2\text{(g)}} + \text{O}_{2\text{(g)}} \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}_{\text{(g)}}\)
2
هیدروژن اکسایش یافته؛ زیرا عدد اکسایش آن بیشتر شده و اکسیژن کاهش یافته، زیرا عدد اکسایش آن کاهش یافته است.
3 دانش آموزی نیم واکنش های انجام شده در نوعی سلول سوختی هیدروژن ــ اکسیژن را به صورت زیر از منابع علمی معتبر استخراج کرده است.
\(\begin{aligned} \text{O}_{2\text{(g)}} + \text{H}^+_{\text{(aq)}} + \text{e}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O}_{\text{(l)}} \qquad &E^\circ = +1.23\text{ V} \\\\ \text{H}_{2\text{(g)}} \rightarrow \text{H}^+_{\text{(aq)}} + \text{e}^- \qquad &E^\circ = 0.00\text{ V} \end{aligned}\)
آ با تعیین عدد اکسایش اتم ها، گونه های اکسنده و کاهنده را مشخص کنید.
ب از دید محیط زیست گاز هیدروژن چه مزیتی نسبت به گاز متان دارد؟
3
آ
\(\begin{aligned} \text{O}_{2\text{(g)}} + 4\text{H}^+_{\text{(aq)}} + 4\text{e}^- &\rightarrow 2\text{H}_2\text{O}_{\text{(l)}} \\ 2\text{H}_{2\text{(g)}} &\rightarrow 4\text{H}^+_{\text{(aq)}} + 4\text{e}^- \\ \hline 2\text{H}_{2\text{(g)}} + \text{O}_{2\text{(g)}} &\rightarrow 2\text{H}_2\text{O}_{\text{(l)}} \end{aligned}\)
ب
\(\text{emf} = E^\circ_{\text{Cathode}} - E^\circ_{\text{Anode}} = 1.23 - (0) = 1.23\text{ V}\)
4 با پیشرفت علم و فناوری، سلول های سوختی تازه ای طراحی شده اند که در آنها به جای گاز خطرناک هیدروژن، گاز متان مصرف می شود. با توجه به معادله واکنش کلی زیر به پرسش ها پاسخ دهید:
\(\mathrm{CH}_{4(g)} + \mathrm{O}_{2(g)} \rightarrow \mathrm{CO}_{2(g)} + 2\mathrm{H_2O}_{(g)}\)
آ با تعیین عدد اکسایش اتم ها، گونه های اکسنده و کاهنده را مشخص کنید.
ب از دید محیط زیست گاز هیدروژن چه مزیتی نسبت به گاز متان دارد؟
4
آ
\(\overset{-4}{\text{C}}\text{H}_{4\text{(g)}} + 2\overset{0}{\text{O}}_{2\text{(g)}} \rightarrow \overset{+4}{\text{C}}\overset{-2}{\text{O}}_{2\text{(g)}} + 2\text{H}_2\text{O}_{\text{(g)}}\)
\(\text{O}_2\text{(g)}\) : اکسنده - \(\text{C}\text{H}_4\text{(g)}\) : کاهنده
ب با سوختن هیدروژن آب تولید می شود و گازگلخانه ای تولید نمی شود، با سوختن متان دی اکسید کربن و آب تولید می شود و یکی از گازهای مهم گلخانه ای بشمار می رود.
1736019749.png)
