Transcript بعض استخدامات تفاعلات التأكسد والاختزال

‫األهداف‬
‫فى نهاية هذا الدرس يجب أن يكون المتعلم قادراً على أن‪:‬‬
‫‪ ‬يعرف العامل المؤكسد‪.‬‬
‫‪ ‬يعرف العامل المختزل‪.‬‬
‫‪ ‬يستعرض بعض العوامل المؤكسدة والمختزلة الشائعة‪.‬‬
‫‪ ‬يوضح بعض استخدامات تفاعالت التأكسد واالختزال‪.‬‬
‫‪ ‬تتكون لديه اتجاهات إيجابية نحو توظيف العوامل‬
‫المؤكسدة والمختزلة فى الحياة العلمية والعملية‪.‬‬
‫العوامل المؤكسدة والعوامل المختزلة‬
‫العامل المؤكسد‪:‬‬
‫هو المادة التي تسبب أكسدة غيرها من المواد في التفاعل وهي التي‬
‫يحدث لها اختزال‪.‬‬
‫العامل المختزل‪:‬‬
‫هو المادة التي تسبب اختزال غيرها من المواد في التفاعل وهي التي‬
‫يحدث لها تأكسد‪.‬‬
‫مالحظة‬
‫المادة التي ينقص رقم التأكسد إلحدى ذراتها في تفاعل‬
‫لا مؤكسدًا‪ .‬والمادة التي يزداد رقم‬
‫التأكسد واالختزال تكون عام ً‬
‫لا مختز ًالا‪.‬‬
‫التأكسد إلحدى ذراتها في التفاعل تكون عام ً‬
‫مثال‬
‫مثال‪:‬‬
‫حدد العامل المؤكسد والعامل المختزل في التفاعل اآلتي المستخدم لتحضير الكلور في المختبر‪:‬‬
‫‪4+ 2‬‬‫‪1+ 1‬‬‫‪2+ 1‬‬‫‪1+ 2- 0‬‬
‫‪MnO2 (s)+4HCl(aq) --- MnCl2(aq)+2H2O(i)+Cl2‬‬
‫هنا نلحظ نقص رقم تأكسد المنغنيز من ‪ 4+‬في ‪ MnO2‬إلى ‪ 2+‬في ‪ MnCl2‬أي‬
‫أن ‪ MnO2‬قد اختزل وبذلك يعد العامل المؤكسد‪.‬‬
‫ومنه نلحظ أيضًا أن رقم تأكسد الكلور قد ازداد من ‪ 1-‬في ‪HCl‬‬
‫إلى صفر في ‪، Cl2‬وبالتالي فإن ‪ HCl‬قد تأكسد فهو عامل مختزل‪.‬‬
‫بعضًالعواملًالمؤكسدة ًوالمختزلة الشائعة‬
‫هناك العديد من العوامل المؤكسدة الشائعة االستخدام في أغراض‬
‫البحث والصناعة ‪ ,‬نذكر منها على سبيل المثال أيون البيرمغنات (‪MnO4-‬‬
‫)بلونه البنفسجي ‪،‬الذي يعد من العوامل المؤكسدة القوية‪،‬ويت ًوفر أيون‬
‫البيرمغنات على شكل أملح مثل بيرمغنات البوتاسيوم‪،‬ويعتمد تغير رقم‬
‫تأكسد المنغنيز فيه على كون وسط التفاعل حمضيًا أو قاعديًا‪.‬‬
‫مثال‪:‬‬
‫‪ ‬في وسط حمضي قوي يختزل المنغنيز من ‪ 7+‬إلى ‪ 2+‬ويكون‬
‫ذلك مصحوبًا باختفاء اللون البنفسجي‪ ،‬حيث يستفاد من ظاهرة‬
‫اختفاء اللون كدليل على انتهاء التفاعل ‪،‬ويمكن توضيح ذلك‬
‫بالمعادلة اآلتية‪:‬‬
‫‪2‬‬‫أيونًالثيوكبريتاتً( ‪)S2O3‬‬
‫يعد أيون الثيوكبريتات (‪ )S2O32-‬من العوامل‬
‫المختزلة شائعة االستخدام في المختبرات ‪ ،‬ويتوفر على شكل‬
‫أمالح مثل ثيوكبريتات الصوديوم‪ .‬ومحلول الثيوكبريتات في‬
‫الماء غير ملون ‪ ،‬وله تطبيقات عملية كثيرة في الصناعة ‪ ،‬وعند‬
‫تفاعله مع غاز الكلور ‪ ،‬فإنه يختزل الكلور إلى أيون الكلوريد‬
‫بينما يتأكسد هو إلى أيون الكبريتات (‪ )SO42-‬كما في المعادلة‬
‫اآلتية ‪:‬‬
‫)‪4Cl2(aq)+S2O32-(aq)+5H2O(i ) -- 8Cl-(aq)+ 2SO42- (aq)+10H+(aq‬‬
‫بعضًاستخداماتًتفاعلتًالتأكسدًواالختزال‬
‫)‪• 2CN-(aq)+5OCl-(aq)+H2O(aq)------- N2(g)+2HCO3-(aq)+5Cl-(aq‬‬
‫• تبين هذه المعادلة استخدام أيون الهيبوكلوريت (‪ (OCl-‬في‬
‫التخلص من السيانايد الفائض بعد عملية استخالص الذهب من‬
‫خاماته‪.‬‬
‫تابعًبعضًاستخداماتًتفاعلتًالتأكسدً ًواالختزال‬
‫تنقية الماء من الفينول‪:‬‬
‫يستفاد من التفاعل التالي في تنقية الماء من الفينول ‪ ،‬بواسطة‬
‫األوزون (‪:)O 3‬‬
‫)‪C6H5OH(i)+6O3(g)----6CO2(g)+3H2O(g)+2O2(g‬‬
‫تابعًبعضًاستخداماتًتفاعلتًالتأكسدً ًواالختزال‬
‫دراسات التلوث الجوي‪:‬‬
‫أما التفاعل التالي يستخدم أيون األيوديد (‪)-I‬لدراسة كمية‬
‫األوزون في دراسات التلوث الجوي ‪:‬‬
‫)‪O3(g)+2I-(aq)+H2O(i)----O2(g)+I2(s)+2OH-(aq‬‬
‫تابعًبعضًاستخداماتًتفاعلتًالتأكسدً ًواالختزال‬
‫تحضير عنصر الخارصين‪:‬‬
‫يستفاد من الكربون في تحضير عنصر الخارصين من خاماته‬
‫حسب المعادلة اآلتية ‪:‬‬
‫)‪ZnO(s)+C(s)----Zn(s)+CO(g‬‬
‫الخالصة‬
‫•العامل المؤكسد‪:‬‬
‫•هو المادة التي تسبب أكسدة غيرها من المواد في التفاعل وهي التي‬
‫يحدث لها اختزال‪.‬‬
‫•العمل المختزل‪:‬‬
‫•هو المادة التي تسبب اختزال غيرها من المواد في التفاعل وهي التي‬
‫يحدث لها تأكسد‪.‬‬
‫المراجع‬
‫‪ -1‬كتاب وزارة التربية والتعليم‪.‬‬
‫‪ -2‬شبكة اإلنترنت‪.‬‬
‫التقويم‬
‫فى ضوء دراستك لهذا الدرس أجب عن اآلتي‪:‬‬
‫‪‬عرف العامل المؤكسد‪.‬‬
‫‪‬عرف العامل المختزل‪.‬‬
‫‪‬أذكر بعض العوامل المؤكسدة والمختزلة الشائعة‪.‬‬
‫‪‬وضح بعض استخدامات تفاعالت التأكسد واالختزال‪.‬‬