مخزن أكبر مرجع عربي للمواضيع و المقالات

ابحث عن أي موضوع يهمك

تعتمد طريقة عدد التأكسد لوزن معادلات الأكسدة

بواسطة: نشر في: 7 فبراير، 2022
مخزن
تعتمد طريقة عدد التأكسد لوزن معادلات الأكسدة

على ماذا تعتمد طريقة عدد التأكسد لوزن معادلات الأكسدة ؟ وما الفرق بين مفهومي الأكسدة والاختزال؟ يتبلور اهتمام علم الكيمياء حول دراسة التفاعلات والمحاليل التي تحدث بين الغازات والمواد والعناصر المختلفة، ومن خلال المعادلات الكيميائية تستنبط النواتج النهائية، والتي يتم من خلالها التنبؤ بما يظهر من التفاعل سواء أكان بين عنصرين أم أكثر، إضافةً إلى العلم بخصائص العناصر والمؤثرات بها، لذا من خلال موقع مخزن نتعرف على ما تعتمد عليه معادلات التأكسد والاختزال في وزنها باستخدام عدد التأكسد، إضافةً إلى أبرز التفسيرات العلمية والمفاهيم حولها.

تعتمد طريقة عدد التأكسد لوزن معادلات الأكسدة

إن التفاعلات الكيميائية المختلفة هي الأساس في علوم الكيمياء، ومن خلالها تُفسّر الظواهر المعتمدة على الكيمياء، ويتضمن ذلك تفاعلات الأكسدة، والاختزال أو الإرجاع، ويتردد التساؤل العلمي حول اعتماد طرق أعداد التأكسد لوزن المعادلة على.. ماذا؟

  • تعتمد طريقة عدد التأكسد لوزن معادلات الأكسدة والاختزال على مساواة عدد الإلكترونات التي تم فقدها بعدد ذرات الإلكترونات التي تم اكتسابها من ذرات أخرى، هي عبارة صائبة.
  • حيث يتم وضع الجداول وإدراجها في علم الكيمياء متضمنةً أسماء العناصر الكيميائية.
  • وذلك حتى يميز طالب العلم والخبير الكيميائي بين عنصر والآخر، ويتعرف على العدد الكلي والعدد الذري الخاص بكل منهم.
  • فيتيح ذلك إمكانية وضع العناصر المناسبة في معادلات لعمليات التفاعل، وينتج عنهما عنصر أو مركب.
  • كما أن وصف التفاعل الكلي الكهروكيميائي لعمليتي الأكسدة والاختزال يحتاج إلى الموازنة بين تفاعلات نصف المكوّن لكل منهما.
  • بالتالي يكون اعتماده على المساواة بين عدد الإلكترونات التي تم فقدها من ذرات المادة المؤكسدة، وبين عدد الإلكترونات المكتسبة من ذرات غيرها.
  • وتتمثل تلك الذرات في الوسط المؤكسد، وهو ما يؤكد ويبرر على صحة العبارة الواردة.

عملية تفقد فيها المادة إلكترونات

بعد التعرف على إجابة “تعتمد طريقة عدد التأكسد لوزن معادلات الأكسدة” نتعرف على المصطلح المعبر عن فقدان الإلكترونات، حيث إن عملية الاحتراق ثم تفاعل الأكسدة ثم الاختزال تدخل ضمن تفاعل المادة المؤكسدة لتواجد الأكسجين.

  • عملية تفقد فيها المادة إلكترونات هي: عملية الأكسدة.
  • ومن الأمثلة على عملية الأكسدة لعنصر فلزي هو تفاعل ذرة معدن فلزي مع ذرة أكسجين.
  • فتحدث عملية التأكسد عند إعطاء الفلز إلكترونين، وعملية الاختزال في ناحية اكتساب كل ذرة أكسجن إلكترونين.
  • بالتالي يكون الأكسجين مائلًا إلى اكتساب اثنين من الإلكترونات؛ حتي يصل إلى غلاف تكافؤي من الإلكترونات، بحيث يكون كاملًا متضمنًا ثمانية إلكترونات.
  • بينما الفلز فيعطي إلكترونين ليتخلص من الغلاف الغير كامل، مما يوصله إلى تركيب الإلكترونات المستقر بشكل أكبر في المرحلة التالية.
  • ومن الأمثلة في الحياة اليومية على ذلك عملية تأكسد الحديد وظهور الصدأ عليه؛ حيث يعتمد هذا الأمر على تفاعلات الأكسدة والاختزال.

مفهوم تفاعلات الأكسدة والاختزال

إن تفاعلات الأكسدة والإرجاع تدخل ضمن مواضع علم الكيمياء، وهي عبارة عن تفاعلات ينتج عنها تغير في أعداد تأكسد الذرات التابعة للمواد المتفاعلة، وينتج عنها انتقال بالإلكترونات، وبشكل موجز تعد عملية الاختزال أو الإرجاع هي نقصان بعدد التأكسد، بينما تتمثل عملية الأكسدة في زيادة عدد التأكسد، وفيها يلي الفرق بين مفهومي الأكسدة والاختزال بتوسع أشمل:

الأكسدةالاختزال
هي العملية التي يتم فيها فقد إلكترونات من قبل ذرات أو أيونات أو جزيئاتهي العملية التي تكتسب بها إلكترونات من قبل ذرات أو أيونات أو جزيئات
الناتج عنها يكون إما زيادةً في شحنة الطرف الموجب أو نقصان في شحنة الطرف السالب.الناتج عنها يكون إما نقصان في شحنة الطرف السالب أو زيادة في شحنة الطرف الموجب.

شروط موازنة تفاعلات الأكسدة والاختزال

تعتمد طريقة عدد التأكسد لوزن معادلات الأكسدة

في سياق التعرف على صحة “تعتمد طريقة عدد التأكسد لوزن معادلات الأكسدة” نتطرق إلى معرفة شروط الموازنة بين كل من تفاعل التأكسد أو الاختزال، والتي تستوجب المعادلات تنفيذها لإيجاد نواتج كيميائية موزونة.

  • تحتاج عملية الموازنة بين تفاعلات الأكسدة والاختزال إلى تقسيم المعادلة الكيميائية لنصفين.
  • ثم تتم الموازنة بين كافة الذرات مع استبعاد عنصري الهيدروجين والأكسجين في البداية.
  • لكن في الظروف الحمضية ينبغي أن تتم الموازنة بين ذرات الأكسجين والماء، وتتم الموازنة بين ذرات الهيدروجين و H+.
  • بينما في الظروف الأساسية تتوازن ذرات الأكسجين مع OH-، وينبغي أن تتم الموازنة بين ذرات الهيدروجين والماء.
  • فمن الضروري أن يكون رد الفعل متوازنًا بشكل تام، ويعبر عن تفاعلات نصفية مضافة إلى بعضها.
  • وذلك بالاعتماد على ثلاثة العوامل ضمن شروط موازنة تفاعلات الأكسدة والاختزال تتمثل فيما يلي:
    • القاعدة أو الأساس: وهو الذي يتقبل بروتون، أو يمنح زوج من الإلكترون.
    • الحمض: وهو الذي يتقبل زوج من الإلكترون، وتكون لديه القدرة على التبرع بأيونات عنصر الهيدروجين.
    • الأيون المتفرج: وهو الأيون المتواجد إما بصورة منتج أو متفاعل في المعادلة الكيميائية.

مبادئ تفاعلات الأكسدة والاختزال

تعتمد طريقة عدد التأكسد لوزن معادلات الأكسدة

حينما يتساءل الإنسان بينه وبين نفسه عن مصادر الطاقة الأساسية على الكوكب، فإن الإجابة تتمثل في تفاعلات الأكسدة والاختزال؛ حيث إنها تسمح بخروج الطاقة من جزيئات عناصرها، فتعد هي مصدر الطاقة سواء على النطاق البيولوجي أو الصناعي أو الطبيعي، ومن اهم مبادئ تفاعلات الأكسدة والاختزال ما يلي:

  • تفاعلات الأكسدة والاختزال هي نوع كيميائي يتضمن نقل الإلكترونات بطريقتين أو صنفين.
  • مما يغير في رقم التأكسد الخاص بالجزيئات أو الأيونات أو الذرات، ويتضمن اكتسابًا أو فقدانًا للإلكترون.
  • ومن مبادئ تفاعلات الأكسدة والاختزال أنه يتم فقد إلكترونات لعوامل مؤكسدة خاضعة للاختزال، وينتج عن ذلك حالة أعلى من التأكسد.
  • بينما الاختزال فيتم في اكتساب إلكترونات من إحدى العوامل المختزلة أو الخاضعة للإرجاع، فيعطي حال أكبر أو أصغر من الأكسدة.
  • ولكي يحدد الباحث رقم التأكسد في تفاعلات الأكسدة والاختزال فإن عليه تتبع بعض المبادئ، ومنها:
    • أن رقم التأكسد لذرة في هيئتها العنصري يساوي صفرًا؛ مثل O2.
    • أن رقم الأكسدة في الأيون أحادي الذرة مساوٍ لشحنة الأيون.
    • أن مجموع القيم المتأكسدة لذرات الجزيء، أو وحدة صيغة المركب مساوية لشحنة الأيون إذا كان متعددًا ذريًّا.
  • يتم استخدام طريقتين لموازنة تفاعلات الأكسدة والاختزال، مع التأكد من أن الإلكترونات المفقودة حال الاختزال مساوية للإلكترونات المكتسبة لدى العوام المؤكسدة.
  • وتتمثل تلك الطريقتين في: خطوات رقم الأكسدة، وخطوات نصف التفاعل.

أنواع تفاعلات الأكسدة والاختزال

تعتمد طريقة عدد التأكسد لوزن معادلات الأكسدة

بعد التعرف على صحة “تعتمد طريقة عدد التأكسد لوزن معادلات الأكسدة” نتعرف على أهم الأنواع المتفرعة من عمليات الأكسدة والاختزال، حيث يتم تصنيفها وفقًا للعمليات الحادثة على مكونات التفاعل، وتتمثل أنواع تفاعلات الأكسدة والاختزال فيما يلي:

تفاعل الدمج

  • تتضمن تفاعلات الدمج تجمعًا بين العناصر ينتج عنها تشكل المركب الكيميائي، وتحدث كلا عمليتي الأكسدة والاختزال.
  • مثل المعادلة: 2H2+O2→2H2O
    • (2)(+1)+(-2)→0+0

تفاعل الإحلال

  • يُطلق على تفاعل الإحلال اسم تفاعل “الاستبدال”، بسيطًا أو مزدوجًا.
  • مثل عملية اختزال الكلور واستبداله بالبروم في حالة التأكسد.
    • Cl2+2NaBr→2 NaCl+Br2

تفاعل الانحلال

  • هي تفاعلات معاكسة لنوع تفاعل الدمج، ويحدث بها انكسار مركب كيميائي إلى عناصر تكوّنه.
  • مثل تحلل الماء إلى هيدروجين وأكسجين، وكلا العنصرين متعادلين.
    • 2H2O→2H2+O2
      • 0+0→0=(2-)+(1+)(2)

تفاعل عدم التناسب

  • تسمى التفاعلات التي تحدث بها عملية الأكسدة والاختزال للمواد نفسها بـ “تفاعلات عدم التناسب”.
  • مثل تفاعل بيروكسيد الهيدروجين (2H2O) في حالة سكبه على جرح، فتحدث عملية التحلل لإنتاج كل من الماء والأكسجين.
    • 2H2O2(aq.)→2H2O(l)+O2(g)
    • مع العلم أن الرموز تعني: (g= غاز)، (s= صلب)، (Aq= محلول مائي)، (L= سائل).

تفاعل الاحتراق

  • يتكون تفاعل الاحتراق في غالبية الحالات على الوقود العضوي، والأكسجين.
  • ومن أشهر الأمثلة عليه هو تفاعل احتراق غاز الميثان، والذي ينتج عن تفاعله مع الأكسجين غاز ثاني أكسيد الكربون، وجزيئين من الماء.

بهذا نكون قد أكملنا العبارة العلمية ” تعتمد طريقة عدد التأكسد لوزن معادلات الأكسدة ” وتأكدنا من صحتها وذكرنا أبرز المعلومات حولها، متمنين لكم الحصول على الفائدة المرجوة.