تعريف السلسلة الكهروكيميائية

يُشير مفهوم الكيمياء الكهربائيّة أو الكهروكيميائيّة إلى مجال الدّراسة المعنيّ بالعمليّات الكيميائيّة المختلفة التي تُسبب حركة الإلكترونات، ويُطلق على حركة الإلكترونات النّاتجة من هذه العمليّات اسم الكهرباء، ويُمكن أن تتولّد هذه الطّاقة عن طريق حركة الإلكترونات من أحد العناصر إلى الآخر خلال التفاعل الكيميائي الذي يُسمّى تفاعل الأكسدة والاختزال، ويسهم تعريف السلسلة الكهروكيميائية في توضيح نشاط العناصر الكيميائيّة خلال هذه التّفاعلات.[١]
تعريف السلسلة الكهروكيميائية
يُشير تعريف السلسلة الكهروكيميائية والتي تُعرف أيضًا باسم سلسلة النّشاط الكيميائيّ إلى قائمة المعادن المُرتبّة حسب انخفاض التّفاعليّة أو حسب انخفاض سهولة التأكسد، وتتميّز المعادن التي تُوجد في أعلى قائمة السلسلة كالفلزّات القلويّة أو الفلزّات القلويّة الترابيّة بأنّها أكثر تفاعليّة وتتأكسّد بشكلٍ أسهلٍ من المعادن التي تُوجد في أسفل القائمة؛ والذي يُشير إلى سهولة تفاعل المعادن التي تُوجد على رأس القائمة وقدرتها على تشكيل المركّبات بشكلٍ أسرعٍ مقارنةً بالمعادن التي تُوجد في الأسفل، ويُطلق عليها اسم المعادن النّشطة، أمّا العناصر التي تُوجد في أسفل سلسلة النّشاط الكيميائيّ أو السلسلة الكهروكيميائيّة كالمعادن الانتقاليّة فتتميّز بأنّها مستقرة جدًا وبالتالي فإنّها أقل استعدادًا لتشكيل المركّبات الكيميائيّة ويُطلق عليها اسم المعادن النبيلة نظرًا لانخفاض قدرتها على التّفاعل، ولذلك تُستخدم هذه المعادن كالذّهب والنّحاس في صناعة العملات المعدنيّة والمجوهرات.[٢]
السلسلة الكهروكيميائية للمعادن
تُقسّم السلسلة الكهروكيميائيّة للمعادن من الأعلى إلى الأسفل حسب نشاطها الكيميائيّ، ويفصل بينها عنصر الهيدروجين؛ حيث تتميّز المعادن التي تعلو الهيدروجين بأنّها أكثر تفاعليّة منه، والمعادن التي تقع أسفل الهيدروجين هي الأقل تفاعليّة منه، وما يأتي السلسلة الكهروكيميائيّة للمعادن:[٢]
المعدن الرمز الكيميائي
البوتاسيوم K
الصوديوم Na
الكالسيوم Ca
المغنيسيوم Mg
الألومنيوم Al
الزنك Zn
الحديد Fe
القصدير Sn
الرصاص Pb
الهيدروجين “ليس معدنًا ولكن يتوسّط المعادن للتميّز بين الأكثر تفاعلية والأقل تفاعليّة منه” H
النحاس Cu
الزئبق Hg
الفضّة Ag
الذهب Au
الفرق بين السلسلة الكهروكيميائية والسلسلة التفاعلية
يُشير تعريف السلسلة التّفاعليّة إلى القائمة المكوّنة من المعادن بالإضافة إلى الهيدروجين والكربون والتي تعتمد على قدرتها في تقليل المواد الكيميائيّة، وتختلف قدرة هذه المواد في تقليل التفاعلات الكيميائيّة اعتمادًا على حالاتها ونوع التّفاعل الكيميائيّ، وتتميّز هذه السلسلة بأنّ ترتيبها قد يختلف من مرةٍ إلى أخرى مع احتماليّة بقائها مُتشابهة تقريبًا، أمّا تعريف السلسلة الكهروكيميائية فيدل على السلسلة التي تحتوي على جميع العناصر بشكلٍ متسلسلٍ من الأعلى إلى الأسفل نسبةٍ لقلّة تفاعلها، وتعتمد هذه القائمة على قدرتها في إنتاج جهد سلبي في الخلية الكهروكيميائيّة تحت ظروف متكوّنة من ضغط جويّ مقداره واحد ودرجة حرارة مقدراها 298 كلفن وتركيز موليّ مقداره واحد، كما بُنيت السلسلة الكهروكيميائيّة عن طريق ترتيب توازن الأكسدة نسبةً لجهود القطب المعيايريّة؛ حيث تُوضع قيم محصّلة الجهد الأكثر سالبيّة في الجزء العلويّ والموجبة في الأسفل.[٣]