איזון תהליכי חמצון חיזור


איזון תהליכי חמצון-חיזור

איזון תהליכי חמצון חיזור
תהליכים שבהם מתרחשים שינויים בדרגות החמצון הם, כאמור, תהליכי חמצון-חיזור. בתהליכים אלה ישנם מעברי אלקטרונים וכשמאזנים אותם יש לשים לב, בנוסף לאיזון האטומים השונים בתהליך (כמו שעשינו עד כה), שגם מספר האלקטרונים שנמסרים בתהליך יהיה שווה למספר האלקטרונים שמתקבלים בתהליך.

ניתן כמובן לאזן בדרך הרגילה, ללא התייחסות למעברי האלקטרונים, אבל יש לוודא שמעברי האלקטרונים מאוזנים. לכתיבה עם מעברי האלקטרונים יש כמובן שימושים נוספים שנראה בהמשך הפרק.

בתכנית הלימודים אתם נדרשים לאזן תהליכי חמצון-חיזור פשוטים בלבד. בשיעור זה אתן הסברים ודוגמאות על תהליכים פשוטים, כפי שנדרש בתכנית הלימודים, אבל גם על תהליכים מורכבים יותר אשר ישמשו אתכם בפתרון שאלות אחרות בפרק. התהליכים המורכבים יהיו מאוזנים.

באיזון תהליכי חמצון-חיזור ניעזר בעקרונות החמצון-חיזור שלמדנו עד כאן. אלו הם השלבים בתהליך האיזון:

  1. נקבע דרגות חמצון.
  2. נקבע כמה אלקטרונים עוברים בכל אחד מהאטומים שחל שינוי בדרגת החמצון שלהם. הקביעה תיעשה לאטום אחד בלבד. בדוגמאות תראו כיצד כותבים את מספר האלקטרונים העוברים.
  3. נכפול במספר האטומים המשתתפים בתהליך. אם צריך, נמצא מכנה משותף.
  4. נשווה על-ידי מכנה משותף בין מספר האלקטרונים הנמסרים למתקבלים.
  5. נאזן את האטומים שעברו חמצון וחיזור.
  6. נאזן את שאר האטומים בתגובה.

נדגים את מהלך העבודה על התהליך הבא:

Aℓ(s) + Br2(g)   →   AℓBr3(s)

  1. נקבע דרגות חמצון לכל האטומים בתהליך:
    קביעת דרגות חמצון בתהליך
  2. נקבע כמה אלקטרונים עוברים בכל אחד מהאטומים שעברו שינוי בדרגת החמצון שלהם. הקביעה תיעשה לאטום אחד בלבד.
    כל אטום אלומיניום (Aℓ) עולה בדרגת חמצון מדרגת חמצון 0 לדרגת חמצון 3+ כלומר הוא מאבד 3 אלקטרונים ועובר תהליך חמצון.
    כל אטום ברום (Br) עובר תהליך חיזור כלומר יורד בדרגת חמצון מ-0 ל-1- תוך קבלת אלקטרון אחד.
    ולכן במעברי האלקטרונים:
    מעבר אלקטרונים לאטום אחד
    שימו לב שליד מספר האלקטרונים מופיע הסימן "/". סימן זה נמצא שם בכוונה. הוא מפריד בין מספר האלקטרונים שאטום אחד מקבל (או מוסר) בתהליך החמצון (או החיזור), לבין מספר האטומים שעוברים את הפעולה.
  3. נכפול במספר האטומים המשתתפים בתהליך. אם צריך, נמצא מכנה משותף.
    כיוון שבשני צדי התהליך יש רק אטום אלומיניום אחד, נכפול באחד שהוא המכנה המשותף.
    את הברום נכפול ב-6 כי יש 2 אטומי ברום בצד שמאל של התהליך ו-3 אטומי ברום בצד ימין. המכנה המשותף של 2 ו-3 הוא 6.
    הכפלה במספר אטומים המשתתפים בתהליך
  4. נשווה על-ידי מכנה משותף בין מספר האלקטרונים הנמסרים למתקבלים.
    בתהליך יש כעת 3 אלקטרונים שמסר האלומיניום) ו- 6 אלקטרונים שקיבלו אטומי הברום. בשלב זה יש לדאוג שמספר האלקטרונים הנמסרים יהיה שווה למספר האלקטרונים שמתקבלים. נעשה זאת על-ידי מציאת מכנה משותף. תמיד יש לבחור במכנה המשותף הקטן ביותר.
    במקרה זה המכנה המשותף למספר האלקטרונים הנמסרים והמתקבלים הוא 6. לכן, נכפול ב-2 במעבר האלקטרונים של האלומיניום וב-1 במעבר האלקטרונים של הברום.
    השוואת אלקטרונים נמסרים ומתקבלים
    שימו לב שבמעבר האלקטרונים יש כעת 6 אלקטרונים שנמסרים ו-6 שמתקבלים. נאזן את התהליך:
    מעבר אלקטרונים 6 אלקטרונים נמסרים ו-6 מתקבלים
    השווינו בין האלקטרונים הנמסרים למתקבלים.
    כיצד עוזרת לנו ההשוואה לאזן את התהליך? זה בדיוק השלב הבא. ראשית, נבין מה משמעות המספרים שכתובים לנו כעת.
    כשמסתכלים על התהליך, אפשר לראות את האטומים השונים שעברו תהליך חמצון-חיזור ואת השינויים בדרגות החמצון שלהם, כמו גם את מספרי האלקטרונים שעברו.
    כאשר תבנית הכתיבה היא (האותיות a, b , c הן סימנים שרירותיים):

    ±ae / b × c

    הסימן + או מתארים קבלת או מסירת אלקטרונים.
    האות a מייצגת את מספר האלקטרונים שאטום אחד מסר או קיבל.
    האות b מייצגת את מספר האטומים בתהליך (לפני האיזון). היא יכולה להיות גם המכנה המשותף שלהם.
    האות c נובעת מההשוואה בין מספר האלקטרונים הנמסרים למתקבלים.
    המכפלה b × c מייצגת את מספר האטומים שעברו את השינוי. מספר זה ייכנס מיד לאיזון התהליך.

  5. נאזן את המרכיבים שעברו חמצון וחיזור.
    עבור האלומיניום:
    איזון-תהליכי-חמצון-חיזור-6אולכן:
    איזון-תהליכי-חמצון-חיזור-7אעבור הברום:
    איזון ברום בתהליך חמצון חיזורולכן:
    תהליך חמצון חיזור מאוזןכעת יש 2 אטומי אלומיניום ו-6 אטומי ברום בכל אחד מצדי התהליך.
    התהליך מאוזן.
  6. שלב 6 אינו רלוונטי במקרה זה כי אין אטומים נוספים לאזן.

דוגמאות נוספות

המשך התוכן בעמוד זה למנויים בלבד

אם הינך מנוי/ה אנא הכנס שם משתמש וסיסמא!

לרכישת מנוי לחץ כאן