Transcript Télécharger
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.