תמיכה טכנית: 054-2932368

סרגל התקדמות
0% הושלם
0/22 צעדים

مؤكسد ومختزل

مؤكسد ومختزل

تعلمنا في الدرس السابق كيفية حساب وتحديد درجات تأكسد العناصر الكيميائية المختلفة في جسيمات كيميائية مختلفة مثل المواد الكيميائية، الجزيئات، الأيونات أحادية الذرة ومتعددة الذرات.

كما ذكرنا أن هذه العملية تسمى تفاعلات تأكسد-اختزال في حال وجود انتقال في الإلكترونات ، أي في حالة وجود جسيمات تخضع لتغييرات في درجات التأكسد ضمن هذا التفاعل.

في البداية، سنتعرّف على معنى المصطلحَين تأكسد واختزال.

تفاعل التأكسد هو تفاعل ترتفع فيه درجة تأكسد الذرة.
تحدث هذه الحالة عندما تمنح الذرة إلكترونات أي تفقد شحنة سالبة (إلكترونات) وتتحوّل إلى موجبة أكثر. في خلاصة الأمر، ترتفع درجة تأكسده.
نقدم لكم مثالاً في التفاعل التالي:

Cr3+(aq) → Cr6+(aq) + 3e 

ارتفعت درجة تأكسد الكروم (rC) من 3+ إلى 6+.
ولذلك، وبحسب التعريف، خضع الكروم لتفاعل تأكسد.
يُدعى التفاعل الذي قمنا بصياغته بنصف تفاعل تأكسد. إنه فقط نصف التفاعل بسبب وجود نصف آخر يُدعى تفاعل اختزال.

انتبهوا! في صيغة نصف التفاعل تظهر الإلكترونات في نص التفاعل. لأن الحديث يدور حول عملية تأكسد تم فيه تمرير إلكترونات، يتم تسجيل الإلكترونات في المواد الناتجة.

كيف نعرف عدد الإلكترونات التي يجب تسجيلها؟

توجد طريقتان للإجابة عن هذا السؤال:

  • نفحص الفرق في درجات التأكسد الخاصة بالعنصر الكيميائي الذي خضع لتغيير في درجة التأكسد (دائمًا نحسب “القيمة الأكبر ناقص القيمة الأصغر”). في هذه الحالة (+6) – (+3) = 3.. يجب بعد ذلك مضاعفة النتيجة بعدد الذرات/الأيونات التي خضعت للتغيير. في هذه الحالة، خضع أيون واحد فقط للتغيير، ولذلك عدد الإلكترونات الذي  يجب أن يُسجّل في التفاعل 3e .
  • تتوفّر إمكانية أخرى وهي فحص الشحنة الكهربائية في جهتي نص التفاعل :

    Cr3+(aq) → Cr6+(aq)

    عند فحص الشحنة الكهربائية في جهتي التفاعل المعطى، نرى أن الجهة اليسرى هي 3+ والجهة اليمنى 6+. يكون التفاعل متوازنًا فقط عند استيفاء كل الشروط التالية:

    1. أن تكون المكونات المختلفة (العناصر الكيميائية) في كلا جهتي التفاعل متوازنة.
    2. أن يكون عدد الإلكترونات التي خُسِرَت مساويًا لعدد الإلكترونات التي رُبِحَت (ينطبق فقط على تفاعل التأكسد-الاختزال).
    3. أن تكون الشحنة الكهربائية من الجهتين متوازنة.

    تعرفنا على موازنة التفاعلات في درس موازنة التفاعلات الكيميائية.
    سنتعرّف على موضوع الإلكترونات في تتمة الفصل.
    سنرى الآن مثالاً حول الشحنة الكهربائية.
    نفحص الشحنة الكهربائية في الحالة المعطاة:

    Cr3+(aq) → Cr6+(aq)

    الشحنة الكهربائية غير متساوية في جهتي التفاعل.
    تبلغ الشحنة في الجهة اليسرى 3+ بينما تبلغ 6+ في الجهة اليمنى (في الأيون أحادي الذرة، شحنة الأيون هي أيضًا درجة تأكسده). عندما نُضيف 3 إلكترونات إلى جهة التفاعل اليمنى، نحصل على شحنة أيون من 6+ و3 إلكترونات إضافية تبلغ شحنة كل منها 1-، أي أن الشحنة التي تشمل الإلكترونات التي أضفناها للتفاعل هي 3-، وسويًا:  (+6) + (-3) = (+3).
    الشحنة الإجمالية في الجهة اليسرى من التفاعل تساوي الشحنة الإجمالية في الجهة اليمنى.

    Cr3+(aq) → Cr6+(aq) + 3e 

نعود للتطرق إلى أنصاف التفاعلات وسنتطرق إلى الشحنة مجددًا في تتمة الدرس.

نذكر مجددًا أن تسجيل نصف تفاعل هو صيغة تفاعل تأكسد أو تفاعل اختزال. نرى في نصف التفاعل أن الإلكترونات تُشكّل جزءًا من التفاعل. انتبهوا إلى أن الشحنة الكهربائية الإجمالية في جهتي التفاعل يجب أن تكون متساوية هذه القاعدة تنطبق على كل تفاعل كيميائي.
قمنا في الجزء الأوّل من الدرس بوصف نصف تفاعل/عملية تأكسد. نذكركم مجددًا بأن تفاعل التأكسد هو تفاعل خسارة إلكترونات. إنه تفاعل ترتفع فيه درجة تأكسد المكوّن المشارك في تفاعل التأكسد.

لذلك، سنتطرّق الآن إلى النصف الثاني من نصف التفاعل أي إلى تفاعل الاختزال.

تفاعل الاختزال هو تفاعل ربح إلكترونات. إنه تفاعل تنخفض فيه درجة تأكسد المكوّن المشارك في تفاعل الاختزال.

لنراجع المثال:

Fe3+(aq) + 3e → Fe(s)

انخفضت درجة تأكسد أيون الحديد من 3+ إلى 0. كما وصفنا الأمر في تفاعل التأكسد، نرى هنا أيضًا أن الفرق في درجات التأكسد (“القيمة الكبرى ناقص القيمة الصغرى”) هو (+3) – (0) = (+3).
لذلك، عدد الإلكترونات في التفاعل هو 3. انتبهوا أيضًا إلى الشحنة الكهربائية. القيمة هي 0 في جهتَي التفاعل.

لنتعرّف على مصطلحات إضافية مرتبطة بتفاعلات التأكسد-الاختزال: مؤكسد ومختزل. كما ذُكِر، التفاعل (العملية) هو تأكسد أو اختزال.
المادة التي تمر بتفاعل تأكسد (المتفاعِل)، سيُطلق عليها اسم مادة مختزِلة.
المادة التي تمر بتفاعل اختزال، سيُطلق عليها اسم مادة مؤكسدة.
سنعود إلى هذين المثالين.

إليكم التفاعل التالي:

Cr3+(aq) → Cr6+(aq) + 3e 

في هذا التفاعل وهو، كما ذكر، تفاعل تأكسد، أيونات Cr3+(aq) هي المادة المختزلة لأن درجة تأكسدها ترتفع من 3+ إلى 6+. أيونات الكروم تعطي إلكترونات.

إليكم التفاعل التالي:

Fe3+(aq) + 3e  → Fe(s)

في هذا التفاعل وهو، كما ذكر، تفاعل اختزال، أيونات Fe3+(aq) هي المادة المؤكسدة لأن درجة تأكسد ها تنخفّض من 3+ إلى 0. أيونات الحديد تربح إلكترونات.

في ما يلي أمثلة إضافية.

إليكم أنصاف التفاعلات التالية. حددوا لكل نصف تفاعل ما إذا كان يصف نصف تفاعل تأكسد أو نصف تفاعل اختزال. اذكروا من هي المادة المختزلة أو المؤكسدة.

  1. Pb4+(aq) + 4e → Pb(s)
  2. C4-(aq) → C(s) + 4e
  3. Na (s) → Na+(aq) + e
  4. F2(g) + 2e → 2F(aq)

إجابات:

نذكركم بأن درجة تأكسد الأيون أحادي الذرة في كل التمارين ستكون مشابهة لشحنته.

  1. التفاعل الموصوف هو تفاعل اختزال بسبب انخفاض درجة تأكسد Pb من 4+ إلى -0. أيونات Pb4+(aq) ربحت إلكترونات ولذلك هي المؤكسدة.
  2. التفاعل الموصوف هو تفاعل تأكسد بسبب حدوث ارتفاع في درجة تأكسد C من 4- إلى 0. أيونات C4-(aq) أعطت إلكترونات ولذلك تُعتبر مختزلة.
  3. التفاعل الموصوف هو تفاعل اختزال بسبب ارتفاع درجة تأكسد Na من 0 إلى +1. Na(s) الصوديوم بدرجة تأكسد 0 لأنه عنصر كيميائي. إنه مادة مختزلة لأنه أعطى إلكترونات.
  4. التفاعل الموصوف هو تفاعل اختزال بسبب حدوث انخفاض في درجة تأكسد F من 0 إلى 1-.  F2(g) هو مادة مؤكسدة لأنه استلم إلكترونات.

لنراجع أمثلة إضافية.
نحدد في كل منها ما إذا كانت العملية تصف نصف تفاعل تأكسد أو نصف تفاعل اختزال ومن هو المؤكسد ومن هو المختزل.

  1. إليكم التفاعل التالي

    MnO4(aq)+ e → MnO42-(aq)

    في البداية يمكن القول بأن الحديث يدور حول نصف تفاعل اختزال لأن الإلكترونات موجودة في الجهة اليسرى من الصيغة الكيميائية. يعني هذا الأمر أن إحدى الذرات في التفاعل قد ربحت إلكترونات. لكن هذه ليست الطريقة الملائمة لشرح الأمر. من أجل شرح وتحديد من خضع لتفاعل الاختزال، علينا فحص درجات تأكسد كل الذرات في التفاعل على الشكل التالي:

    سنعرض طريقة حساب درجة تأكسد Mn في الجهة اليسرى من التفاعل (إذا نسيتموها راجعوا درس درجة التأكسد):

    דרגת חמצון MnO4-

    في ما يلي حساب درجات التأكسد في كل التفاعل:

    מחמצן-מחזר-MnO4

    التفاعل المذكور هو نصف تفاعل اختزال بسبب حدوث انخفاض في درجة تأكسد أحد الذرات (Mn). لقد ربح إلكترونات.

    والآن يمكننا أن نحدد بأن Mn7+ الأيون MnO4 –(aq) هو الأيون المؤكسد في التفاعل لأن درجة تأكسده تنخفض من 7+ إلى 6+.

  2. إليكم التفاعل التالي:

    MnO4(aq) + 2H2O(ℓ) + 3e → MnO2(s) + 4OH(aq)

    نحدد درجات التأكسد:

    חישוב דרגות חמצון בתהליך

    إنه نصف تفاعل اختزال بسبب حدوث انخفاض في درجة تأكسد Mn من 7+ إلى 4+. حصلت ذرات Mn في الأيون MnO4 –(aq) على إلكترونات.
    يمكننا أن نحدد أيضًا أن المؤكسد في التفاعل هو Mn7+  الأيون MnO4 –(aq) بسبب حدوث انخفاض في درجة تأكسده من 7+ إلى 4+.

  3. إليكم التفاعل التالي

    Br2(ℓ) + 4H2O(ℓ) → 2HBrO(aq) + 2H3O+(aq) + 2e

    في البداية نحسب درجات التأكسد،
    חישוב דרגות חמצון בתהליךالتفاعل المقترح هو نصف تفاعل تأكسد بسبب ارتفاع درجة تأكسد البروم (Br2) من 0 إلى 1+. ذرات Br أعطت إلكترونات في التفاعل.
    Br2(l) هو المختزل.

لنتقدم مرحلة واحدة.

ماذا يحدث إذا تمت صياغة نصف تفاعل ولا يُسجّل فيه أي إلكترونات؟ كيف نعرف نوع التفاعل تأكسد أو اختزال؟ كم يجب أن نضيف من الإلكترونات وبأي جهة؟

لنراجع المثال التالي:

إليكم نصف تفاعل مُصاغ بشكل غير كامل:

Cu2+(aq) → Cu(s)

في هذه الحالة، من السهل تحديد درجات تأكسد أيونات النحاس (Cu2+(aq)). تبلغ درجة تأكسدها 2+ لأن درجة تأكسد الأيون أحادي الذرة تساوي شحنته. درجة تأكسد النحاس (Cu(s)) هي 0 لأنه عنصر كيميائي .
ترون أنه في نصف التفاعل المُعطى، حدث انخفاض في درجة التأكسد ولذلك يمكن التحديد بأن هذا التفاعل هو نصف تفاعل اختزال.

الآن نرغب بإضافة الإلكترونات إلى التفاعل. كيف نعرف عدد الإلكترونات وإلى أي جهة؟

عدد الإلكترونات سيكون مساويًا للفرق في درجات التأكسد ضعف عدد الذرّات التي تشترك في التفاعل (تأكسد أو اختزال). في هذه الحالة، الفرق بين 2+ إلى 0 هو 2 ويوجد فقط ذرة (أيون) واحدة من النحاس التي تخضع للتفاعل، بحسب نص التفاعل المعطى. لذلك، نحتاج إلى إضافة 2e‾ إلى نص التفاعل.

إلى أي جهة من الصيغة، اليُمنى أو اليُسرى؟

توجد عدة طرق لتحديد ذلك:

  1. إذا دار الحديث حول نصف تفاعل اختزال، ستكون الإلكترونات في جهة المواد المتفاعلة لأن المادة المتفاعلة (المؤكسدة) تربح إلكترونات. إذا دار الحديث حول تفاعل التأكسد، ستُسجّل الإلكترونات في جهة المواد الناتجة.
  2. يجب على كل تفاعل أن يكون متوازنًا دائمًا، إن كان في نوع الذرات أو عددها، كما في انتقال الإلكترونات (سنتعلّم هذا في الدرس القادم) وفي الشحنة الكهربائية من جهتي التفاعل.

في المثال المقترح، تبلغ الشحنة من جهة اليمين 0 ومن جهة اليسار 2+

Cu(s)

חץ-ימינה

Cu2+(aq)

סוגריים מופנות כלפי מטה סוגריים מופנות כלפי מטה

الشحنة الإجمالية هي 0 مضاعفة بـ1 ( النحاس يظهر مرة واحدة).

الشحنة الإجمالية هي 2+ مضاعفة بـ1 (أيونات النحاس تظهر مرة واحدة)

الشحنة الكهربائية غير متساوية من جهتي التفاعل.
إذا اضفنا الإلكترونات إلى الجهة اليمنى من التفاعل:

Cu(s) + 2e

חץ-ימינה

Cu2+(aq)

סוגריים גדול סוגריים מסולסל כלפי מטה

الشحنة الإجمالية هي 2-. شحنة النحاس هي 0 مضاعف بـ1 مع 2 إلكترونات إضافية يبلغ كل منها 1-. نحصل في المجموع على 2-.

الشحنة الإجمالية هي 2+ مضاعفة بـ1 (أيونات النحاس تظهر مرة واحدة).

الشحنة غير متساوية. لكن إذا اضفنا الإلكترونات إلى الجهة اليسرى من التفاعل في الصيغة:

Cu(s)

חץ-ימינה

Cu2+(aq) + 2e

סוגריים מסולסל כלפי מטה סוגריים גדול

الشحنة الإجمالية الآن هي 0. شحنة النحاس هي 0 ضرب 1. نحصل بالمجمل على 0.

الشحنة الإجمالية هي 0. شحنة أيون النحاس هي 2+ مضاعف بـ1 (أيونات النحاس تظهر مرة واحدة) مع 2 إلكترونات إضافية يبلغ كل منها 1-. نحصل بالمجمل على 0.

الآن، الشحنة في جهتي التفاعل متساوية. من هنا فإنّ الإلكترونات تتواجد في مكانها الصحيح. التفاعل هو تفاعل اختزال تربح فيه المادة المؤكسدة إلكترونات.

لذلك، الصيغة الصحيحة هي:

Cu2+(aq) + 2e  → Cu(s)

يمكن القول، أن الإلكترونات في صيغة نصف التفاعل ستكون دومًا في الجهة التي فيهاالجسيم الذي خضع لتغيير في درجة تأكسده متواجد في درجة تأكسده الأعلى.

في ما يلي أمثلة إضافية.

  1. إليكم التفاعل التالي غير المُصاغ بشكل كامل:

    Cℓ2(g) → 2Cℓ (aq)

    هل التفاعل المُصاغ هو نصف تفاعل تأكسد أو اختزال؟
    قوموا بصياغة التفاعل مع الإلكترونات من جديد.

    التفاعل المقترح هو نصف تفاعل اختزال بسبب انخفاض درجة تأكسد الكلور (Cℓ2) من 0 إلى 1-. يعني هذا الأمر أن الكلور ربح إلكترونات.
    نُضيف الإلكترونات. كما تعلّمنا سابقًا، عند الحديث عن تفاعل اختزال، تظهر الإلكترونات في نصف التفاعل في جهة المواد المتفاعلة.
    بالإضافة إلى ذلك نتذكر بوجوب كتابة الإلكترونات في الجهة حيث يظهر الجسيم الذي يمر بتغيير في درجة تأكسده، مع درجة التأكسد الأعلى. في هذه الحالة، يظهر الكلور في المتفاعلات بدرجة تأكسد 0 وفي النواتج بدرجة تأكسد 1-. درجة تأكسد الكلور هي أعلى في المتفاعلات ولذلك نسجّل الإلكترونات هناك.
    سنحدد الآن عدد الإلكترونات التي علينا إضافتها.
    حصلت كل ذرّة كلور في جزيء Cℓ2 على إلكترون واحد وتحوّلت إلى Cℓ‾. بسبب وجود ذرّتين من الكلور للتفاعل، نُضيف 2 إلكترونات. صيغة التفاعل ستكون على الشكل التالي:

    Cℓ2(g) + 2e → 2Cℓ (aq)

  2. إليكم التفاعل التالي المُصاغ بشكل غير كامل:

    S8(s) → 8S2-(aq)

    هل التفاعل المُصاغ هو نصف تفاعل تأكسد أو اختزال؟
    قوموا بصياغة التفاعل مع الإلكترونات من جديد.

    التفاعل المقترح هو نصف تفاعل اختزال. يتواجد الكبريت (S8(s)) بدرجة تأكسد 0 لأنه عنصر كيميائي؛ تنخفض درجة تأكسده من 0 إلى 2-.
    تحصل ذرة واحدة من الكبريت في المتفاعلات ذات درجة تأكسد 0 على اثنين من الإلكترونات وتتحوّل إلى ذرة واحدة من الكبريت في النواتج ذات درجة تأكسد 2-. بسبب وجود 8 ذرات من الكبريت التي تشترك في التفاعل، يجب إضافة 16 إلكترون إلى المواد المتفاعلة (جهة المكوّن الذي يخضع للتغيير، في هذه الحالة الكبريت، هو صاحب درجة التأكسد الأعلى).
    تبدو صيغة التفاعل كالتالي:

    S8(s) + 16e → 8S2-(aq)

    انتبهوا إلى أن الشحنة الإجمالية في جهتي التفاعل هي 16-.

سنرى الآن تفاعلاً أكثر تعقيدًا. سنحدد هنا أيضًا ما إذا دار الحديث حول نصف تفاعل تأكسد أو اختزال ونضيف الإلكترونات للتفاعل.

  1. في نصف التفاعل التالي تنقص إلكترونات:

    N2O4(g) + 4H3O+(aq) → 2NO(g) + 6H2O(ℓ)

    هل التفاعل المُصاغ هو نصف تفاعل تأكسد أو اختزال؟
    قوموا بصياغة التفاعل مع الإلكترونات من جديد.
    نذكّركم بالإشارة إلى درجات التأكسد بدائرة فوق أو تحت المُركّب الذي تنتمي له درجة التأكسد. تظهر شحنة الأيون على يمين الأيون.

    في البداية، نحسب درجات تأكسد كل الجسيمات كما تعلمنا في درس درجة التأكسد:
    חישוב דרגות חמצון בתהליךيمكننا أن نرى بحسب درجات التأكسد بأن ذرة النيتروجين (N) في مادة N2O4(g) قد خضعت لتفاعل اختزال. انخفضت درجة تأكسده من 4+ إلى 2+. لذلك التفاعل المقترح هو نصف تفاعل اختزال.
    لأننا نتحدث عن نصف تفاعل اختزال، يجب إضافة الإلكترونات إلى الجهة اليسرى من التفاعل.
    لأن كل ذرّة نيتروجين حصلت على 2 إلكترونات أي انخفضت درجة تأكسدها من 4+ إلى 2+، واشتركت ذرتا نيتروجين في التفاعل، نُضيف 4 إلكترونات في الجهة اليُسرى. ولذلك:
    תהליך מנוסח עם אלקטרונים ודרגות חמצוןيمكننا الآن أن نفحص أيضًا الشحنة من جهتي التفاعل:
    חישוב המטען משני צידי התהליךالشحنة الكهربائية من جهتي التفاعل تُساوي صفر.

  2. تنقص إلكترونات في نصف التفاعل التالي:

    NO(g) +2H2O(ℓ) → HNO2(aq) + H3O+(aq)

    هل التفاعل المُصاغ هو نصف تفاعل تأكسد أو اختزال؟
    قوموا بصياغة التفاعل مع الإلكترونات من جديد.

    نحدد درجات التأكسد:
    חישוב דרגת חמצון בתהליךدرجة تأكسد ذرّة النيتروجين (N) في مادة NO هي 2+ بينما في مادة HNO2 تبلغ 3+. أي أن درجة تأكسد ذرّة النيتروجين ترتفع وهكذا يكون هذا تفاعل تأكسد. لذلك في هذا التفاعل، ذرّة النيتروجين (N) في مادة NO هي المختزلة.
    سننتقل الآن إلى الإلكترونات. لأن درجة التأكسد في ذرة النيتروجين قد ارتفعت من 2+ إلى 3+، إذًا فقد أعطى إلكترونًا واحدًا.
    [(1) = (2+) – (3+)]. لأن ذرة نيتروجين واحدة فقط اشتركت في التفاعل، نضيف إلكترونًا واحدًا بحسب النص المعطى إلى النواتج:
    תהליך מנוסח עם אלקטרונים ודרגות חמצוןاحسبوا بأنفسكم الشحنة من جهتي التفاعل، كما شرحتُها في المثال السابق. الشحنة الكهربائية الإجمالية من جهتي التفاعل متساوية (الشحنة حاليًا في كل جهة على حدة تبلغ 0).

  3. في نصف التفاعل التالي تنقص إلكترونات:

    Cr2O72-(aq) +14 H3O+(aq) → 2Cr3+(aq) + 21H2O(ℓ)

    هل التفاعل المُصاغ هو نصف تفاعل تأكسد أو اختزال؟
    قوموا بصياغة التفاعل مع الإلكترونات من جديد.
    نحدد درجات التأكسد:
    חישוב דרגות חמצון בתהליךإنه تفاعل اختزال لأن الكروم (Cr) في أيون Cr2O72-(aq) تنخفض درجة تأكسده من 6+ إلى 3+ أي أنه يربح إلكترونات.
    سننتقل الآن إلى الإلكترونات. لأن درجة تأكسد الكروم تنخفض من 6+ إلى 3+، يربح 3 إلكترونات [(3+) = (3+) – (6+)].
    تشترك في التفاعل 2 ذرات كروم ولذلك يجب إضافة 6 إلكترونات (3×2) من الجهة اليُسرى للتفاعل لأن درجة التأكسد في الجهة اليمنى للكروم مرتفعة أكثر. لذلك، الصيغة الصحيحة هي:
    תהליך מנוסח עם אלקטרונים ודרגות חמצוןالشحنة الإجمالية من جهتي التفاعل متساوية وهي حاليًا 6+.

لنشاهد الآن أمثلة إضافية ونحاول أن نحدد ما إذا كانت التفاعلات هي تفاعلات تأكسد-اختزال، من هو المؤكسد ومن هو المختزل.
انتبهوا ♥ أنه في التفاعلات التالية لا تظهر الإلكترونات كجزء من نص التفاعل، مقارنة بأنصاف التفاعلات، حيث تظهر الإلكترونات في نص التفاعل.

حدّدوا في كل من التفاعلات التالية إذا كان التفاعل هو تفاعل تأكسد-اختزال، من هو المؤكسد ومن هو المختزل.

  1. إليكم التفاعل التالي:

    Ag+(aq) + Cℓ (aq) → AgCℓ(s)

    نفحص درجات التأكسد:
    חישוב דרגות חמצון בתהליךالتفاعل المقترح ليس تفاعل تأكسد-اختزال بسبب عدم حدوث تغييرات في درجات التأكسد في كل الجسيمات التي تشترك في التفاعل.

  2. إليكم التفاعل التالي:

    Mg(s) + Cℓ2(g) → MgCℓ2(s)

    نفحص درجات التأكسد:
    חישוב דרגת חמצון בתהליךيوجد تغيير في درجات التأكسد في التفاعل، أي توجد انتقالات للإلكترونات ولذلك التفاعل المقترح هو تفاعل تأكسد-اختزال.
    المادة المُختزلة في التفاعل هي Mg(s) لأن درجة تأكسدها ترتفع من 0 إلى 2+ أي أنها تعطي إلكترونات/تخضع لتفاعل تأكسد.
    المادة المؤكسدة في التفاعل هي Cℓ2(g) لأن درجة تأكسدها تنخفض من 0 إلى 1- أي أنها تربح إلكترونات/تخضع لتفاعل اختزال.

  3. إليكم التفاعل غير المتوازن التالي (في هذه المرحلة سنتركه غير متوازن ونتعلّم كيفية موازنته لاحقًا):

    S8 + KCℓO3 → SO2 + KCℓ

    نفحص درجات التأكسد:
    חישוב דרגות חמצון בתהליךالتفاعل المقترح هو تفاعل تأكسد-اختزال بسبب حدوث تغييرات في درجات التأكسد أي يوجد تمرير إلكترونات.
    المختزل في التفاعل هو ذرّات الكبريت (S) في مادة S8 لأن درجة تأكسدها ترتفع من 0 إلى 4+.
    المؤكسد في التفاعل هو ذرّات الكلور (Cℓ) في مادة KCℓO3 لأن درجة تأكسدها تنخفض من 5+ إلى 1-.

  4. إليكم التفاعل غير المتوازن التالي (في هذه المرحلة سنتركه غير متوازن ونتعلّم كيفية موازنته لاحقًا):

    CuO (s) + NH3 (g) → Cu (s) + N2 (g) + H2O (ℓ)

    نفحص درجات التأكسد:
    חמצון חיזור - חישוב דרגות חמצון תהליךالتفاعل المقترح هو تفاعل تأكسد-اختزال بسبب حدوث تغييرات في درجات التأكسد في التفاعل أي انتقلت إلكترونات.
    المختزل في التفاعل هو ذرّات النيتروجين (N) في مادة NH3 (g) لأن درجة تأكسدها ترتفع من 3- إلى 0 أي أنها تمنح إلكترونات/تخضع للتأكسد.
    المؤكسدة هي ذرات النحاس (Cu) في مادة CuO لأن درجة تأكسدها تنخفض من 2+ إلى 0 أي أنها تربح إلكترونات/تخضع للاختزال.

  5. إليكم التفاعل غير المتوازن التالي (في هذه المرحلة سنتركه غير متوازن ونتعلّم كيفية موازنته لاحقًا):

    HCℓO2 → HCℓ + HCℓO4

    في فحص درجات التأكسد وُجد أن:
    חישוב דרגות חמצון בתהליךذرّات الكلور (Cℓ) في مادة HCℓO2 تخضع لتفاعل تأكسد ولتفاعل اختزال أيضًا. ترتفع درجة تأكسدها من 3+ إلى 7+ وتنخفض درجة تأكسدها أيضًا من 3+ إلى 1-. لذلك، تُستخدم ذرات الكلور في مادة HCℓO2 كمؤكسدة وكمختزلة أيضًا في التفاعل.

سنجرّب الآن تمرينًا إضافيًا. في هذا التمرين ومن خلال تفاعل مُقترح وغير موازن، سنصيغ نصف تفاعل تأكسد ونصف تفاعل اختزال.

إليكم التفاعل التالي:

Ag+(aq) + Aℓ(s) → Aℓ3+(aq) + Ag(s)

نحدد درجات التأكسد أولاً:

קביעת דרגות חמצון בתהליך

ولذلك نصف تفاعل التأكسد سيكون:

חצי תגובת חמצון Al

ونصف تفاعل الاختزال سيكون:

חצי תגובת חיזור Ag

في ما يلي مثالاً إضافيًا:

إليكم التفاعل التالي:

Zn(s) + Cℓ2(g) → ZnCℓ2(s)

صيغوا له نصف تفاعل التأكسد ونصف تفاعل الاختزال.
نفحص درجات التأكسد أولاً:
חמצון חיזור - חישוב דרגות חמצון בתהליךوالآن نقوم بصياغة أنصاف التفاعلات:

نصف تفاعل التأكسد:
מצי תגובת חמצון
ونصف تفاعل الاختزال:
חצי תגובת חיזור

حدّدوا الآن في كل من التفاعلات غير المتوازنة التالية من هو المؤكسد ومن هو المختزل. صيغوا للتفاعل الرابع فقط نصف تفاعل التأكسد ونصف تفاعل الاختزال.

  1. N2H4 + H2O2 → N2 + H2O
  2. Na2SO4 + C → CO2 + Na2S
  3. NaIO3 + NaOCℓ → NaIO4 + NaCℓ
  4. Aℓ + S8 → Aℓ2S3
  5. N2H4 + O2 → NO2 + H2O
  6. HCℓO3 → HCℓ + HCℓO4
  7. N2H4 + N2O4 → N2O + H2O

 

انشروا إجاباتكم في المنتدى.