التأكسد والاختزال
العوامل المؤكسدة والعوامل المختزلة
|
العامل المختزل : |
العامل المؤكسد : |
|
المادة التي
تتأكسد وتسبب اختزالاً لمادة أخرى. |
المادة التي تَخْتَزِلُ
وتسبب تأكسداً لمادة أخرى . |
يمكن توضيح ذلك من خلال المعادلة :
|
|
|
|
|
يكون المغنيسيوم
العامل المختزل لأنه تسبب في اختزال الكلور، بينما |
|
العامل المؤكسد بحاجة
للتفاعل مع عامل مختزل |
مثال :
|
|
الألومنيوم تأكسد ( عامل
مختزل ) ، لذا فهو بحاجة لعامل مؤكسد ( +Ag )
![]()
يعد الأكسجين O2 اكثر العوامل المؤكسدة
شيوعاً فالأكسجين يدخل في تفاعلات الاحتراق، وهي تفاعلات تأكسد واختزال يكون فيها
الأكسجين عاملاً مؤكسداً.
مثال :
|
CH4 |
+ |
2O2 |
® |
CO2 |
+ |
2H2O |
|
عامل
مؤكسد |
|
![]()
ويعد
عنصر الفلور أقوى العوامل المؤكسدة نظراً لميله الشديد لكسب الإلكترونات وارتفاع
قيمة كهرسلبيته.
مثال
:
|
|
![]()
ويمكن ان تسلك المواد كعوامل مؤكسدة في ظروف معينة ، و كعوامل
مختزلة في ظروف أخرى .
مثال : يسلك الهايدروجين كعامل
مختزل إذا تفاعل مع عامل مؤكسد أقوى منه
:
|
|
ويسلك الهيدروجين كعامل مؤكسد إذا تفاعل مع عامل مختزل
أقوى منه .
|
|
يسمى التفاعل الذي
يتضمن انتقال إلكترونات بين المواد المتفاعلة ( أو تلك التي يزداد فيها عدد
التأكسد أو يقل ) تفاعل تأكسد
واختزال.
يتضمن تفاعل التأكسد والاختزال نصفين هما :
أ – نصف التفاعل / التأكسد :
وتوضع فيه الإلكترونات مع النواتج ، ويُعَبِّرُ عن عملية فقدان الإلكترونات.
ب- نصف التفاعل / الاختزال :
وتوضع فيه الإلكترونات مع المتفاعلات ، ويُعَبِّرُ عن عملية كسب الإلكترونات.
|
لا يمكن أن تحدث عملية التأكسد دون حدوث
عملية اختزال، لأن المادة التي تتأكسد تقابلها مادة تميل للاختزال . |
مثال (1) : التفاعل الآتي يعد مثالا على
تفاعلات التأكسد والاختزال :
|
|
|
ويتضمن هدا التفاعل نصفين : |
|
|
|
|
|
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــ |
|
|
|
الكلور قل عدد تأكسده من ( صفر الى –1) فالعملية تدعى اختزالا . اليود زاد عدد تأكسده من ( -1 الى صفر ) فالعملية تدعى
تأكسدا . ( لذا يسمى
هذا التفاعل تفاعل تأكسد واختزال ) . |
مثال (2) : عند وضع صفيحة من الخارصين في محلول كبريتات
النحاس (II) يحدث التفاعل وفق المعادلة الآتية :
|
|
أكتب
نصف التفاعل / التأكسد والاختزال .
|
التدريب (1) : |
|
اعتماداً
على جهود الاختزال المعيارية لأنصاف التفاعلات المبينة في الجدول الآتي . أجب
عما يأتي: |
|
نصف تفاعل الإختزال |
Eْ (فولت) |
|
Al+3
+ 3e- → Al |
-1.66 |
|
Ni+2 + 2e- → Ni |
-0.25 |
|
Ag+ + e- → Ag |
+0.80 |
|
عند وصل نصف خلية من الفضة (Ag) مع نصف
خلية آخر من النيكل (Ni)
لعمل خلية غلفانية. |
أ. |
|
اكتب
معادلة نصف التفاعل الذي يحدث عند كل قطب. |
1. |
|
أي
القطبين المصعد ؟ وما شحنته؟ |
2. |
|
احسب قيمة جهد هذه الخلية (ْE). |
3. |
|
هل يمكن حفظ محلول كبريتات النيكل في وعاء من الألومنيوم؟
فسر إجابتك مستعيناً بمعادلات. |
ب. |
|
التدريب (2) : |
|
اعتماداً
على جهود الاختزال المعيارية لأنصاف التفاعلات المبينة في الجدول المجاور , أجب
عما يأتي : |
|
نصف تفاعل الإختزال |
Eْ (فولت) |
|
Ni+2 + 2e-→Ni |
-0.25 |
|
Ag+ + e-→Ag |
+0.80 |
|
Mn+2 + 2e-→Mn |
-1.18 |
|
-Br2 + 2e-→Br |
+1.06 |
|
Fe+2 + 2e-→Fe |
-0.44 |
|
Cu+2 + 2e-→Cu |
+0.34 |
|
ما
العنصر الأقوى كعامل مؤكسد؟ |
1. |
|
أي
فلزين يكونان خلية غلفانية بأعلى جهد )ْE) ؟
احسب جهد هذه الخلية. |
2. |
|
هل يمكن حفظ محلول مائي
من كبريتات النحاس في وعاء فضة ؟ |
3. |
|
عند
عمل خلية غلفانية مكونة من قطبي النيكل والحديد : |
4. |
|
أي
القطبين يمثل المصعد . |
أ. |
|
وضح
اتجاه سريان الالكترونات في الدارة الخارجية . |
ب. |
|
التدريب (3) : |
|
أدرس جهود الإختزال
المعيارية لأنصاف التفاعلات المبينة في الجدول المجاور, ثم أجب عن الأسئلة
الآتية : |
|
نصف تفاعل الإختزال |
Eْ (فولت) |
|
Cr+3 + 3e-→Cr |
- 0.74 |
|
Al+3 + 3e-→Al |
-1.66 |
|
Ag+ + e-→Ag |
+ 0.80 |
|
Cl2 + 2e-→Cl |
+ 1.36 |
|
Ni+2 + 2e-→Ni |
- 0.25 |
|
Cu+2 + 2e-→Cu |
+ 0.34 |
|
حدد
العامل المؤكسد الأقوى. |
أ) |
|
هل
يمكن حفظ محلول AgNO3 في وعاء من الألومنيوم
(Al). |
1. |
|
اكتب
عنصراً واحداً منها يسبب انطلاق غاز H2
من محاليل الحموض المخففة. |
2. |
|
خلية
كهركيميائية تتكون من قطبي Cr , Ni وأيوناتهما . |
3. |
|
|
ب) |
|
حدد
المهبط وإشارته . |
1. |
|
اكتب
معادلة التفاعل الكلي . |
2. |
|
احسب
جهد الخلية (ْE) |
3. |
|
التدريب (4) : |
|
التفاعل
الآتي يحدث في إحدى الخلايا الغلفانية: |
|
|
|
فأي
العبارة ( العبارات ) الصحيحة من العبارات الآتية: |
|
|
جهد
الخلية (ْE)
سالب. |
1. |
|
المنغنيز
هو المهبط. |
2. |
|
الإلكترونات
تسري في الدارة الخارجية من المنغنيز إلى الكروم. |
3. |
|
التأكسد
يحدث عند قطب الكروم. |
4. |
|
الكروم
عامل مؤكسد أقوى من المنغنيز. |
5. |
|
تتحرك الأيونات السالبة في
المحاليل وعبر القنطرة الملحية من خلية الكروم إلى خلية المنغنيز. |
6. |
|
إشارة
قطب المنغنيز سالبة. |
7. |
|
يمكن
للمنغنيز أن يختزل أيونات الكروم. |
8. |
|
تزداد
كتلة قطب المنغنيز. |
9. |
عمل الطالب :- هاشل محمد البوسعيدي