Télécharger

Report
‫التفاعالت أكسدة‪-‬اختزال‬
‫‪Réactions d’oxydoréduction‬‬
‫‪ ‬نشاط ‪ :1‬نموذج تفاعل أكسدة‪-‬اختزال‬
‫‪ .1‬الجسم الصلب الذي يتوضع على صفيحة الحديد هو فلز النحاس‪.‬‬
‫‪ .2‬نالحظ تكون راسب أخضر فاتح عند إضافة هيدروكسيد الصوديوم‪ ,‬مما يدل على وجود أيونات الحديد ‪.II‬‬
‫)‪Cu2+ (aq) + 2e- = Cu(s‬‬
‫‪ .a .3‬تحول أيون النحاس‪ II‬إلى ذرة النحاس‪:‬‬
‫)‪Fe(s) = 2e- + Fe2+(aq‬‬
‫‪ .b‬تحول ذرة الحديد إلى أيون الحديد‪:II‬‬
‫‪ .4‬معادلة التفاعل أكسدة‪-‬اختزال‪:‬‬
‫)‪Cu2+(aq) + Fe(s‬‬
‫)‪Cu(s) + Fe2+(aq‬‬
‫‪ ‬نشاط ‪ :2‬المزدوجة مؤكسد مختزل‬
‫‪ .1‬الجسم الالمع المتكون على سلك النحاس هو فلز الفضة‪.‬‬
‫‪ .2‬تلون المحلول باللون األزرق راجع إلى تكون أيونات النحاس ‪.II‬‬
‫‪ .3‬معادلة التفاعل أكسدة‪-‬اختزال‪:‬‬
‫))‪2(Ag+ (aq) + 1e- = Ag(s‬‬
‫)‪Cu(s) = 2e- + Cu2+(aq‬‬
‫)‪2Ag(s) + Cu2+(aq‬‬
‫)‪2Ag+(aq) + Cu(s‬‬
‫‪ .4‬أثناء تفاعلي األكسدة‪-‬اختزال السابقين أعطى فلز النحاس )‪ Cu(s‬أيونات النحاس ‪ Cu2+(aq) II‬والعكس‪ ,‬إذن‬
‫مختزل‪.‬‬
‫نستنتج أنهما يكونان مزدوجة مؤكسِ د‬
‫ِ‬
‫التفاعالت أكسدة‪-‬اختزال‬
‫‪ .I‬التفاعل أكسدة‪-‬اختزال‬
‫‪ .1‬تعريف األكسدة اختزال‬
‫‪ ‬األكسدة‪ :‬هي فقدان إلكترونات من قبل نوع كيميائي خالل تفاعل ما‪.‬‬
‫‪ ‬االختزال‪ :‬هو اكتساب الكترونات من قبل نوع كيميائي خالل تفاعل ما‪.‬‬
‫والمختزل‬
‫‪ .2‬تعريف المؤكسِ د‬
‫ِ‬
‫‪ ‬المؤكسِ د‪ :‬هو كل نوع كيميائي قادر على اكتساب الكترونات خالل تفاعل ما‪.‬‬
‫المختزل‪ :‬هو كل نوع كيميائي قادر على فقدان الكترونات خالل تفاعل ما‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ِ‬
‫أمثلة‪:‬‬
‫المؤكسِ د‪Ag+ ; Cu2+ :‬‬
‫المختزل‪Fe ; Cu :‬‬
‫ِ‬
‫‪ .3‬تعريف التفاعل أكسدة‪-‬اختزال‬
‫والمختزل‪.‬‬
‫التفاعل أكسدة‪-‬اختزال هو تبادل الكتروني بين المؤكسِ د‬
‫ِ‬
‫مختزل‬
‫‪ .II‬المزدوجة مؤكسِ د‬
‫ِ‬
‫‪ .1‬تعريف‬
‫مختزل )‪ ,(ox/red‬إذا كان باإلمكان التحول من نوع إلى آخر‬
‫يُكون نوعان كيميائيان مزدوجة مؤكسِ د‬
‫ِ‬
‫باكتساب أو فقدان الكترون أو أكثر‪.‬‬
‫التفاعالت أكسدة‪-‬اختزال‬
‫‪.2‬‬
‫نصف المعادلة أكسدة‪-‬اختزال‬
‫المختزل المرافق أو العكس حسب الظروف التجريبية المتوفرة‪,‬‬
‫يتحول مِؤكسِ د مزدوجة إلى‬
‫ِ‬
‫وللتعبير عن هذين التحولين نكتب‪red = ox + ne- :‬‬
‫نصف المعادلة أكسدة‪-‬اختزال‬
‫أو نصف المعادلة االلكترونية‪.‬‬
‫حيث‪ :n :‬عدد االلكترونات المكتسبة أو المفقودة‪.‬‬
‫‪ .3‬أمثلة لمزدوجات‬
‫المزدوجة‬
‫)‪Zn2+(aq)/Zn(s‬‬
‫)‪Ag+(aq)/Ag(s‬‬
‫)‪Fe2+(aq)/Fe(s‬‬
‫)‪Fe3+(aq)/Fe2+(aq‬‬
‫نصف المعادلة االلكترونية‬
‫‪Zn2+ + 2e- = Zn‬‬
‫‪Ag = Ag+ + 1e‬‬‫‪Fe2+ + 2e- = Fe‬‬
‫‪Fe3+ + 1e- = Fe2+‬‬
‫المختزل‬
‫اسم‬
‫ِ‬
‫فلز الزنك‬
‫فلز الفضة‬
‫فلز الحديد‬
‫أيون الحديد‪II‬‬
‫اسم المؤكسِ د‬
‫أيون الزنك‬
‫أيون الفضة‬
‫أيون الحديد‪II‬‬
‫أيون الحديد‪III‬‬
‫‪ ‬المزدوجة )‪H+(aq)/H2(g‬‬
‫)‪2H+(aq) + 2e- = H2(g‬‬
‫نكتب نصف المعادلة‪:‬‬
‫وهي تحقق انحفاظ عنصر الهيدروجين والشحن الكهربائية‪.‬‬
‫‪ ‬المزدوجة ‪MnO-4/Mn2+‬‬
‫يسمى ‪ MnO4-‬البرمنغنات و ‪ Mn2+‬أيون المنغنيز‪.‬‬
‫يجب على نصف المعادلة احترام انحفاظ العناصر الكيميائية والشحنات‪ ,‬ولتحقيق ذلك نتبع المراحل‬
‫التالية‪:‬‬
‫التفاعالت أكسدة‪-‬اختزال‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫المرحلة ‪ :1‬كتابة نصف المعادلة على الشكل‪:‬‬
‫المرحلة ‪ :2‬موازنة عنصر المنغنيز‪:‬‬
‫المرحلة ‪ :3‬موازنة األكسجين بإضافة الماء‪:‬‬
‫المرحلة ‪ :4‬موازنة عنصر الهيدروجين بإضافة ‪:H+‬‬
‫المرحلة ‪ :5‬موازنة الشحنة بإضافة االلكترونات‪:‬‬
‫)‪MnO-4(aq) = Mn2+(aq‬‬
‫)‪MnO-4(aq) = Mn2+(aq‬‬
‫‪MnO-4(aq) = Mn2+(aq) + 4H2O‬‬
‫‪MnO-4(aq) + 8H+ = Mn2+(aq) + 4H2O‬‬
‫‪MnO-4(aq) + 8H+ + 5e- = Mn2+(aq) + 4H2O‬‬
‫تمرين تطبيقي‪ :‬أكتب نصف المعادلة االلكترونية المتعلقة بالمزدوجة‪:‬‬
‫‪S4O62- = S2O32‬‬‫‪S4O62- = 2S2O32‬‬‫‪S4O62- +2e- = 2S2O32-‬‬
‫‪Cr2O72-/Cr3+ ; S4O62-/ S2O32-‬‬
‫‪Cr2O72- = Cr3+‬‬
‫‪Cr2O72- = 2Cr3+‬‬
‫‪Cr2O72- = 2Cr3+ + 7H2O‬‬
‫‪Cr2O72- + 14H+ = 2Cr3+ + 7H2O‬‬
‫‪Cr2O72- + 14H+ + 6e- = 2Cr3+ + 7H2O‬‬
‫‪ .III‬معادلة التفاعل أكسدة‪-‬اختزال‬
‫يتم فقدان الكترون من قبل نوع كيميائي إال إذا وجد نوع كيميائي آخر قادر على اكتساب هذه االلكترونات‪.‬‬
‫من هذه الخاصية‪ ,‬كل تفاعل أكسدة‪-‬اختزال البد أن تشارك فيه مزدوجتين ‪ ox1/red1‬و‪ ,ox2/red2‬حيث‪:‬‬
‫مختزل المزدوجة األخرى‪.‬‬
‫يتفاعل مؤكسِ د إحدى المزدوجتين مع‬
‫ِ‬
‫التفاعالت أكسدة‪-‬اختزال‬
‫المختزل ‪ red1‬نحصل على المعادلة الحيلة للتفاعل بإتباع الخطوات‬
‫فمثال عند تفاعل المؤكسِ د ‪ ox1‬مع‬
‫ِ‬
‫التالية‪:‬‬
‫)‪n2(ox1 + n1e- = red1‬‬
‫)‪n1(red2 = ox2 + n2e-‬‬
‫‪n2red1 + n1ox2‬‬
‫‪n2ox1 + n1red2‬‬
‫تمرين تطبيقي‪ :‬أكتب معادلة تفاعل أيون الحديد‪ II‬مع أيون البرمنغنات‪.‬‬
‫نصف المعادلة االلكترونية للبرمنغنات هي‪:‬‬
‫نصف المعادلة االلكترونية ل‪ Fe2+ :‬هي‪:‬‬
‫وبالتالي معادلة التفاعل هي‪:‬‬
‫‪MnO-4(aq) + 8H+ + 5e- = Mn2+(aq) + 4H2O‬‬
‫)‪5(Fe2+ = Fe3+ + 1e-‬‬
‫‪5Fe3+ + Mn2+(aq) + 4H2O‬‬
‫والمختزالت بالترتيب الدوري للعناصر الكيميائية‬
‫‪ .IV‬عالقة المؤكسِ دات‬
‫ِ‬
‫‪5Fe2+ + MnO-4(aq) + 8H+‬‬
‫المختزل لبعض األجسام البسيطة بمواقع العناصر الكيميائية المرتبطة‬
‫يمكن ربط الطابع المؤكسِ د أو‬
‫ِ‬
‫بها في جدول الترتيب الدوري للعناصر الكيميائية‪.‬‬
‫المختزالت هي‪:‬‬
‫‪ ‬أهم‬
‫ِ‬
‫‪ ‬الفلزات القالئية (عناصر العمود األول) باستثناء عنصر الهيدروجين‪.‬‬
‫‪ ‬الفلزات الترابية (عناصر العمود الثاني)‪.‬‬
‫‪ ‬أهم المؤكسِ دات هي أجسام مرتبطة بعناصر توجد في الجزء األيمن من الجدول‪ ,‬ونذكر منها ثنائي‬
‫األكسجين وثنائيات الهالوجينات‪.‬‬
‫التفاعالت أكسدة‪-‬اختزال‬
‫والمختزالت في الحياة اليومية‬
‫‪ .V‬تطبيقات المؤكسِ دات‬
‫ِ‬
‫مختزالت طبيعية تساعد الجسم على مقاومة‬
‫‪ ‬في مجال التغذية‪ :‬تحتوي العديد من المواد الغذائية على‬
‫ِ‬
‫األمراض وتأثيرات الشيخوخة‪ ,‬ومن بينها نجد‪ :‬الفيتامين ‪ C‬و‪ E‬وغيرهما‪.‬‬
‫‪ ‬في مجال التطهير والتعقيم‪ :‬يحتوي ماء جافيل على أيونات إيبوكلوريت )‪ ClO-(aq‬التي تساعد على‬
‫التطهير باختزالها‪ .‬ويستعمل الماء األكسجيني ‪ H2O2‬كذلك في الكثير من‬
‫عمليات التطهير‪.‬‬

similar documents