تبيب حكيم فيزياء
تسجيل الدخولإنشاء حساب

السنة الثالثة ثانوي · المكتسبات القبلية

الأكسدة والإرجاع: التعريفات وكتابة المعادلة النصفية

30 دقيقةمتوسط

درس التعريفات الأساسية لتفاعل الأكسدة والإرجاع، وطريقة كتابة المعادلة النصفية الإلكترونية في وسط حمضي، مع مثال محلول خطوة بخطوة.

الهدف:
  • التمييز بين المؤكسد والمرجع
  • إتقان خطوات كتابة المعادلة النصفية في وسط حمضي
  • تطبيق الخطوات على الثنائية Cr₂O₇²⁻/Cr³⁺

المقدمة

الأكسدة والإرجاع من أهم المفاهيم القبلية لدراسة وحدة المتابعة الزمنية لتحول كيميائي. هذا الدرس يقدم التعريفات الأساسية وطريقة كتابة المعادلة النصفية الإلكترونية.

المؤكسد والمرجع

تعريف المؤكسد: كل فرد كيميائي قادر على اكتساب إلكترون أو أكثر خلال تفاعل كيميائي، يحدث له عملية إرجاع:

Ox+n e−=RedOx + n\,e^- = Red

تعريف المرجع: كل فرد كيميائي قادر على فقد إلكترون أو أكثر خلال تفاعل كيميائي، يحدث له عملية أكسدة:

Red=Ox+n e−Red = Ox + n\,e^-
  • الأكسدة: عملية يحدث فيها فقد إلكترون أو أكثر.
  • الإرجاع: عملية يحدث فيها اكتساب إلكترون أو أكثر.
  • تفاعل الأكسدة-الإرجاع: تحول كيميائي يتم فيه انتقال الإلكترونات من مرجع ثنائية (Ox1/Red1)(Ox_1/Red_1) إلى مؤكسد ثنائية أخرى (Ox2/Red2)(Ox_2/Red_2).

كتابة المعادلة النصفية للأكسدة أو الإرجاع في وسط حمضي

تتم كتابة المعادلة النصفية وفق المراحل التالية:

1)

نوازن العناصر ما عدا HH و OO بالضرب في معاملات ستوكيومترية.

2)

نوازن الأكسجين بإضافة H2OH_2O إلى الطرف الناقص.

3)

نوازن الهيدروجين بإضافة H3O+H_3O^+ (أو H+H^+) إلى الطرف الناقص.

4)

نوازن الشحنة بإضافة الإلكترونات e−e^- إلى الطرف الناقص.

مثال — الثنائية (Cr2O72−/Cr3+)(Cr_2O_7^{2-}/Cr^{3+}):

  • الخطوة 1: Cr2O72−=2Cr3+Cr_2O_7^{2-} = 2Cr^{3+}
  • الخطوة 2: Cr2O72−=2Cr3++7H2OCr_2O_7^{2-} = 2Cr^{3+} + 7H_2O
  • الخطوة 3: Cr2O72−+14H+=2Cr3++7H2OCr_2O_7^{2-} + 14H^+ = 2Cr^{3+} + 7H_2O
  • المعادلة النصفية: Cr2O72−+14H++6e−=2Cr3++7H2OCr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6e^- = 2Cr^{3+} + 7H_2O

ملاحظة مهمة: لا يمكن أبدا أن تظهر الإلكترونات e−e^- في نفس الطرف بين المعادلتين النصفيتين لثنائيتين مختلفتين تدخلان في نفس التفاعل: إحداهما تكتسب إلكترونات (إرجاع) والأخرى تفقدها (أكسدة).

تعاريف مهمة

المؤكسد

كل فرد كيميائي قادر على اكتساب إلكترون أو أكثر خلال تفاعل كيميائي، يحدث له عملية إرجاع (Ox + n e⁻ = Red).

المرجع

كل فرد كيميائي قادر على فقد إلكترون أو أكثر خلال تفاعل كيميائي، يحدث له عملية أكسدة (Red = Ox + n e⁻).

الأكسدة

عملية كيميائية يحدث فيها فقد إلكترون أو أكثر.

الإرجاع

عملية كيميائية يحدث فيها اكتساب إلكترون أو أكثر.

القوانين

قانون : خطوات كتابة المعادلة النصفية (وسط حمضي)
1)

موازنة العناصر

2)

موازنة O بـ H₂O

3)

موازنة H بـ H₃O⁺

4)

موازنة الشحنة بـ e⁻

الترتيب الإلزامي لكتابة أي معادلة نصفية لأكسدة أو إرجاع في وسط حمضي.

أمثلة محلولة

المعادلة النصفية للثنائية Cr₂O₇²⁻/Cr³⁺

اكتب المعادلة النصفية الإلكترونية للثنائية (Cr₂O₇²⁻/Cr³⁺) في وسط حمضي.

الحل
1)

نوازن الكروم: Cr₂O₇²⁻ = 2Cr³⁺.

2)

نوازن الأكسجين بإضافة الماء: Cr₂O₇²⁻ = 2Cr³⁺ + 7H₂O.

3)

نوازن الهيدروجين بإضافة H⁺: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ = 2Cr³⁺ + 7H₂O.

4)

نوازن الشحنة بإضافة الإلكترونات: شحنة الطرف الأول (-2+14)=+12، وشحنة الطرف الثاني (2×3)=+6، فنضيف 6 إلكترونات للطرف الأول: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ = 2Cr³⁺ + 7H₂O.

تذكّر

المؤكسد يكتسب إلكترونات (إرجاع)، والمرجع يفقدها (أكسدة)؛ المعادلة النصفية تُكتب بأربع خطوات ثابتة: العناصر، الأكسجين بالماء، الهيدروجين بـ H⁺، ثم الشحنة بالإلكترونات.

انتبه

لا تخلط بين اسم العملية (أكسدة/إرجاع) واسم الفرد الكيميائي (مؤكسد/مرجع): المرجع هو من يقوم بعملية الأكسدة، والمؤكسد هو من يقوم بعملية الإرجاع.

سجل الدخول لتتبع تقدمك