Transcript يناقش مبادئ موازنة معادلات التأكسد والاختزال يوضح طرق موازنة معادلات

‫األهداف‬
‫فى نهاية هذا الدرس يجب أن يكون المتعلم قادراً على أن‪:‬‬
‫‪ ‬يناقش مبادئ موازنة معادالت التأكسد واالختزال‬
‫‪ ‬يوضح طرق موازنة معادالت التأكسد واالختزال‬
‫‪ ‬تتكون لديه اتجاهات إيجابية نحو توظيف علم الكيمياء‬
‫فى الحياة العلمية والعملية‪.‬‬
‫موازنة معادالت التأكسد واالختزال‬
‫تتم موازنة معادالت التأكسد واالختزال على المبادئ نفسها‬
‫التي تتم بموجبها موازنة المعادالت الكيميائية األخرى وهي أن‪:‬‬
‫‪‬مجموع عدد ذرات كل عنصر يجب أن يكون متساويا ً على‬
‫جانبي المعادلة الكيميائية مراعا ًة لقانون حفظ الكتلة‪.‬‬
‫‪‬المجموع الجبري للشحنات الكهربائية يجب أن يكون متساويا ً‬
‫على جانبي المعادلة الكيميائية مراعا ًة لقانون حفظ الشحنات‬
‫الكيميائية‪.‬‬
‫طرق موازنة معادالت التأكسد واالختزال‬
‫توجد طريقتان مشهورتان ملوازنة معادالت التأكسد واالختزال‬
‫هما ‪:‬‬
‫‪ -1‬طريقة رقم التأكسد‪:‬‬
‫يمكن موازنة معادالت التأكسد واالختزال بهذه الطريقة كما يأتي ‪:‬‬
‫‪-1‬احسب رقم التأكسد لذرة كل عنصر في املواد املتفاعلة واملواد‬
‫الناتجة‪.‬‬
‫‪-2‬عين الذرات التي تأكسد والذرات التي اختزلت وتأكد من أن عدد كل‬
‫منها في طرفي املعادلة متساو ٍ‪.‬‬
‫‪-3‬احسب عدد اإللكترونات التي تم فقدها في عملية التأكسد وعدد‬
‫اإللكترونات التي تم كسبها في عملية االختزال‪.‬‬
‫تابع طرق موازنة معادالت التأكسد واالختزال‬
‫‪-4‬اجعل عدد اإللكترونات املكتسبة مساويا لعدد اإللكترونات املفقودة؛‬
‫بضرب معامل العامل املؤكسد بعدد اإللكترونات املفقودة ومعامل‬
‫العامل املختزل بعدد اإللكترونات املكتسبة‪.‬‬
‫‪-5‬وازن بقية الذرات في التفاعل في املعادلة بالتخمين‪.‬‬
‫‪-6‬تأكد أن عدد ذرات كل عنصر في املواد املتفاعلة مساويا لعدد ذرات‬
‫نفس العنصر في املواد الناتجة وأن املجموع الجبري للشحنات‬
‫الكهربائية متساو ٍ في طرفي املعادلة‪.‬‬
‫مثال‬
:‫مثال‬
.‫زن معادلة التأكسد واالختزال التالية بطريقة رقم التأكسد‬
KCl+CrCl3+Cl2+H2O
HCl+K2Cr2O7
‫الحل‬
‫ الكترونات‬6 ‫اختزال‬
1+1- 1+ 6+ 2-
1+ 1-
2HCl + K2Cr2O7
3+ 1-
0
1+ 2-
KCl + 2CrCl3 + Cl2+H2O
‫الكترون‬2 ‫تأكسد‬
2HCl+K2Cr2O7
7× 2HCl+K2Cr2O7
14HCl+K2Cr2O7
KCl+2CrCl3+Cl2+H2O
2 ×KCl+2CrCl3+3Cl2+7×H2O
2 KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O
‫تابع طرق موازنة معادالت التأكسد واالختزال‬
‫‪ -2‬طريقة نصف التفاعل(أيون – إلكترون)‪:‬‬
‫غالبا ً ما تحدث تفاعالت التأكسد واالختزال في محاليل حمضية أو‬
‫قاعدية‪،‬حيث تختلف نواتج هذه التفاعالت باختالف حموضة الوسط الذي‬
‫تتم فيه‪ ،‬وسنتناول أوالً موازنة معادالت التأكسد واالختزال في الوسط‬
‫الحمضي‪.‬‬
‫أ‪ -‬موازنة معادالت التأكسد واالختزال في الوسط الحمضي‪:‬‬
‫‪ -1‬نقسم املعادلة الى نصف تفاعل تأكسد ونصف تفاعل اختزال‪.‬‬
‫‪ -2‬نزن الذرات األخرى غير األكسجين والهيدروجين‪.‬‬
‫تابع طرق موازنة معادالت التأكسد واالختزال‬
‫‪ -3‬نزن ذرات األكسجين في طرفي املعادلة بإضافة جزيئات ماء للطرف‬
‫الذي تنقصه ذرات األكسجين(جزي ماء مقابل كل ذرة أكسجين)‪.‬‬
‫‪ -4‬موازنة ذرات الهيدروجين في طرفي نصف املعادلة بإضافة أيونات‬
‫‪H+‬الى الطرف الذي تنقصه ذرات الهيدروجين (يضاف أيون‬
‫الهيدروجين واحد مقابل النقص في ذرة هيدروجين واحدة)‪.‬‬
‫‪ -5‬موازنة الشحنات الكهربائية بإضافة اإللكترونات الى الطرف املناسب‪.‬‬
‫تابع طرق موازنة معادالت التأكسد واالختزال‬
‫‪ -6‬مساواة عدد اإللكترونات املكتسبة بعدد اإللكترونات املفقودة عن‬
‫طريق ضرب طرفي أنصاف املعادالت باألرقام املالئمة‪.‬‬
‫‪ -7‬جمع نصفي املعادلة معا‪.‬‬
‫‪ -8‬حذف املواد املتماثلة على طرفي املعادلة والتحقق من صحة املوازنة‪.‬‬
‫مثال‬
‫مثال‪:‬‬
‫زن معادلة التأكسد واالختزال اآلتية بطريقة نصف التفاعل(أيون‪-‬‬
‫الكرتون)علماً أن التفاعل يتم يف وسط محضي‪.‬‬
‫‪Zn+NO3‬‬‫‪Zn2+ + N2O‬‬
‫اخلطوة‬
‫تفاعل‪.‬‬
‫‪Zn2+‬‬
‫‪N2O‬‬
‫األوىل‪:‬نقسم‬
‫املعادلة‬
‫اىل‬
‫‪Zn‬التأكسد‬
‫‪NO3-‬‬
‫االختزال‬
‫أنصاف‬
‫تابع الحل‬
‫اخلطوةًالثانية‪:‬نزنًالذراتًغريًاألكسجنيًواهليدروجني‪.‬‬
‫‪Zn2+‬‬
‫‪Zn‬‬
‫‪2NO3‬‬‫‪N2O‬‬
‫اخلطوةًالثالثة‪:‬نزنًذراتًاألكسجنيًبإضافةً‪ 5‬جزيئاتًماءًاىلًمينيًمعادلةًاالختزال‪.‬‬
‫‪Zn‬‬
‫‪Zn2+‬‬
‫‪5H2O+ 2NO3‬‬‫‪N2O‬‬
‫تابع الحل‬
‫اخلطوة الرابعة‪:‬نزن ذرات اهليدروجني بإضافة‪ 10‬أيونات ‪ H+‬اىل يسار معادلة االختزال‪.‬‬
‫‪Zn‬‬
‫‪Zn2+‬‬
‫‪5H2O +10H++2NO3‬‬‫‪N2O‬‬
‫اخلطوة اخلامسة‪:‬نزن الشحنات الكهربائية بإضافة‪2‬الكرتون اىل ميني معادلة التأكسد و‪8‬الكرتون‬
‫اىل يسار معادلة االختزال‪.‬‬
‫‪Zn‬‬
‫‪Zn2++2e‬‬
‫‪5H2O+ 8e+ 10H++2NO3‬‬‫‪N2O‬‬
‫تابع الحل‬
‫اخلطوةًالسادسة‪:‬نساويًعددًإلكرتوناتًالتأكسدًبعددًإلكرتوناتًاالختزالًبضربًمعادلةً‬
‫‪4Zn‬‬
‫‪4Zn2++8e‬‬
‫التأكسدًيفً‪.4‬‬
‫‪8e+ 10H++2NO3‬‬‫‪N2O+5H2O‬‬
‫اخلطوةًالسابعة‪:‬جنمعًنصفيًاملعادلةًمعاً‪.‬‬
‫‪4Zn+2NO3-+10H+‬‬
‫‪4Zn2++N2O+5H2O‬‬
‫وللتحقق من صحة الموازنة ‪:‬‬
‫الطرف األيمن‪4(Zn),2(N),6(O),10(H) :‬‬
‫الطرف األيسر‪4(Zn),2(N),6(O),10(H) :‬‬
‫نحسب الشحنات الكهربائية على طرفي المعادلة‪:‬‬
‫الطرف األيمن‪8 + =)1+(10+)1-(2+0 :‬‬
‫الطرف األيسر‪8 + =0+0+)2+(4 :‬‬
‫الخالصة‬
‫توجد طريقتان مشهورتان ملوازنة معادالت التأكسد واالختزال‬
‫هما‪:‬‬
‫‪ -1‬طريقة رقم التأكسد‪:‬‬
‫‪ -2‬طريقة نصف التفاعل(أيون – إلكترون)‪:‬‬
‫المراجع‬
‫‪ -1‬كتاب وزارة التربية والتعليم‪.‬‬
‫‪ -2‬شبكة اإلنترنت‪.‬‬
‫التقويم‬
‫فى ضوء دراستك لهذا الدرس أجب عن اآلتي‪:‬‬
‫‪ -1‬ما هى مبادئ موازنة معادالت التأكسد واالختزال ‪.‬‬
‫‪-2‬‬
‫وضح طرق موازنة معادالت التأكسد واالختزال مع ذكر مثال‪.‬‬