3.86k likes | 8.76k Views
الأكسدة والاختزال. الأكسدة والاختزال. مؤشرات الأداء. * يعين أعداد الأكسدة لأنواع المتفاعلات والنواتج. * يعرف الأكسدة والاختزال. * يفسر المقصود بتفاعل الأكسدة –الاختزال. الأكسدة والاختزال. * تفاعلات الأكسدة والاختزال تتضمن عملية انتقال للإلكترونات. الأكسدة. * فقد الإلكترونات في. الاختزال.
E N D
الأكسدة والاختزال مؤشرات الأداء * يعين أعداد الأكسدة لأنواع المتفاعلات والنواتج . * يعرف الأكسدة والاختزال . * يفسر المقصود بتفاعل الأكسدة –الاختزال .
الأكسدة والاختزال * تفاعلات الأكسدة والاختزال تتضمن عملية انتقال للإلكترونات الأكسدة * فقد الإلكترونات في الاختزال * كسب الإلكترونات في هل تحدث الأكسدة بشكل منفصل عن الاختزال ؟ لا
عدد الأكسدة يستند عدد الأكسدة لعنصر في جزيء على توزيع الإلكترونات في هذا الجزيء قواعد حساب أعداد الأكسدة : 1- عدد الأكسدةلأي عنصر غير متحد يساوي صفرا مثل : K(s) , Mg (s) , Al(s) , Na(s)
2- عدد الأكسدةللأيون أحاديالذرة يساوي شحنةالأيون . مثلا :- (+1 ) عدد التأكسد لأيون الصوديوم (Na+) = (2 -) عدد التأكسد لأيون الكبريت( S 2-) = (3 +) عدد التأكسد لأيون الألمنيوم (Al 3+) =
3- في مركب ثنائي الذرة يكون للعنصر الأكثر سالبية عدد أكسدة يساوي شحنته السالبة كما لو كان أيوناً مفرداً . عدد الأكسدة O في( NO) = (2-) 4- عدد الأكسدة للفلور في أي مركب = 1- دائماً . عدد التأكسد F في( LiF) = (-1 ) الفلور هو العنصر الأعلى سالبية في الجدول الدوري .
5- أعداد الأكسدة للأكسجين في مركباته في مركباته بصورة عامة ما عدا الحالتين التاليتين 2+ في حالة البيروكسيد مثل BaO2H 2 O 2 , Na2O2 , 1+ عند اتحاده مع الفلور 1+ 2+
6- عدد أكسدةالهيدروجين في معظم مركباته (1+) إلا : في مركباته مع الفلزات النشطة مثل CaH 2 , NaH فيكون )1(- NaH هيدريد الصوديوم CaH2 هيدريد الكالسيوم
علل : عدد أكسدة الهيدروجين في هيدريد الصوديوم NaH = -1 لأن الهيدروجين أعلى في السالبية الكهربائية من الصوديوم 7- في مركبات عناصر المجموعتين 1 و 2 ومركبات الألومنيوم تكون أعداد الأكسدة لهذه العناصر على التوالي 1+ ، 2+ ، 3+ . (+2) عدد أكسدة Ca في CaCO3=
8- مجموع أعداد أكسدة لجميع الذرات في مركب متعادل يساوي صفرا. مثال : في المركب CaCl 2 يكون عدد التأكسد لذرة الكالسيوم (+2 ) ولكل ذرة من ذرات الكلور -1 ) ) فيكون مجموع أعداد التأكسد Ca Cl2 صفر = + 1 ×)+2( 2 ×)-1)
9- مجموع أعداد الأكسدةلجميع الذرات في أيون متعدد الذرات يساوي شحنة الأيون . مثال : للأيون O H -يكون مجموع أعداد التأكسد للذرات المكونة له = (1-) لأن O + H = )-1( + (2 - ) 1 -
* في الجزيئات ثنائية الذرة يكون عدد أكسدة العنصر صفراً مثل O 2 ، N2
احسب عدد تأكسد الكلور في KClO3 مجموع أعداد الأكسدة للذرات المكونة للمركب= صفر عدد ذرات العنصر 2 عدد ذرات العنصر 1 عدد أكسدته عدد أكسدته × × + صفر = = صفر K + O3 Cl + = صفر × + Cl 1 1+ × 1 + 2- 3 × Cl = 1 + + + 6 + صفر
- Cl صفر = 5 + 5 = Cl عدد أكسدة الكلور في KClO3 = + 5
2- احسب عدد الأكسدة للكروم في الأيون Cr2O72- مجموع أعداد أكسدةالذرات المكونة للأيون المتعدد= شحنة الأيون عدد أكسدته عدد ذرات العنصر الثاني عدد ذرات العنصر الأول عدد أكسدته × × + - 2 = Cr2 + O7 Cr × 2 - 2 = + - 2 7 × - 2 = Cr × 2 + - 14 - 2 + 14 = Cr × 2 + 12 + 6 = = Cr 2
3- احسب عدد الأكسدة للنيتروجين في كل من الصيغ التالية NO2 ,NH3 NO3- , مجموع أعداد أكسدةالذرات المكونة للمركبNH3= صفر عدد أكسدته عدد ذرات العنصر الثاني عدد أكسدته عدد ذرات العنصر الأول × × صفر = + H3 N + صفر = × N + + 1 3 - 3 = N
مجموع أعداد أكسدةالذرات المكونة للمركبNO 2يساوي صفرا صفر N O2 = + صفر + N - 2 = × 2 + 4 = N
مجموع أعداد أكسدةالذرات المكونة للأيون المتعدد يساوي شحنة الأيون . مجموع أعداد أكسدةالذرات المكونة للأيون NO3- = - 1 - 1 O3 = N + - 1 N = - 2 3 + × N 5+ =
حدد عدد الأكسدة لكل ذرة في المواد التالية : 240/ 21 HNO3 H= N= O= H= H2 H= S= H2O H= H2SO4 O = O= Ca= O= Ca(OH)2 Al= Al H= Mg= Fe= N= Fe(NO3)2 MgO O= O= Al= O2 O= Al2S3 S=
رتب الصيغ التالية تصاعديا حسب قيم أعداد الأكسدة لذرة الكروم في :- Cr - Cr2O72- - CrO - Cr2O3 الحل يحسب عدد الأكسدة لذرة الكروم في كل صيغة والنتيجة هي ( + 3 , + 2 , + 6 , صفر ) على الترتيب الترتيب ( أقلها ): Crثم CrOثم Cr2O3ثم Cr2O72-
لذرة الكلور في : NaOCl - ClO4- - Cl- - NaClO3 + 5 /- 1 /+ 7/ + 1 الترتيب ( أقلها ) : Cl-ثم NaOCl ثم NaClO3ثمClO4-
لذرة الكبريت في : S - Na2SO4 - H2S - SO32- عدد التأكسد للكبريت = ( + 4/- 2/+ 6 /صفر )بالترتيب الترتيب H2S ثم S ثم SO32-ثم Na2SO4 أقلها لاحظ انه كلما ازداد عدد ذرات الأكسجين المرتبطة بالذرة يزداد عدد تأكسدها راجح
سؤال :رتب الصيغ التالية تصاعديا حسب قيم أعداد التأكسد لذرة : 1- الأكسجين : 3 1 2 4 Na2O - K2O2 – OF2 – O3 2- الكربون : 4 1 3 2 CO2 -CH3COOH - CH3CHO- C2H5OH راجح
3- النيتروجين : 3 4 2 1 N2 – NH3 – NO3- - NO2 4- الهيدروجين : 2 1 3 H2 – NaH – H2O2
+ Na - 2Cl + Na + Cl2 تفاعل الصوديوم مع الكلور لتكوين كلوريد الصوديوم : - e- أكسدة Na Na+ + ذرة الصوديوم فقدت إلكتروناً وتحولت إلى أيون صوديوم وزاد عدد الأكسدة ذرة الصوديوم تأكسدت إلى أيون صوديوم
+ Na - 2Cl Na Cl2 + + تفاعل الصوديوم مع الكلور لتكوين كلوريد الصوديوم : Cl- Cl + e- اختزال كل ذرة كلور اكتسبت إلكتروناً وتحولت إلى أيون كلوريد ونقص عدد الأكسدة ذرة الكلور اختزلت إلى أيون كلوريد
O2 2Mg + 2MgO ماذا يحدث لعدد التأكسد خلال الأكسدة والاختزال ؟ لاحظ التفاعل التالي : صفر أكسدة Mg2+ + Mg2+ + 2 e- Mg Mg يزداد في الأكسدة.......عدد التأكسد صفر 2 O2- O2 + 4 e- اختزال ينقص في الاختزال .......عدد التأكسد
الأكسدة عدد التأكسد الاختزال علاقة الأكسدة والاختزال مع عدد التأكسد
عملية الأكسدة :هي عملية يتم فيها فقد الإلكترونات وزيادة عدد التأكسد عملية الاختزال:هي عملية يتم فيها اكتساب الإلكترونات ونقص عدد التأكسد راجح
تفاعل أكسدة - اختزال عملية كيميائية تخضع خلالها عناصر لتغيرات في عدد الأكسدة .
حدد المعادلة التي تعبر عن أكسدة أو اختزال العنصر الذي تحته خط :- 0 1- +4 C + O2 CO2 0 -1 H2 + Cl2 2 HCl 2- 3+ 0 Fe2 O 3+ 3 CO 2 Fe + 3 CO2 3- اختزال اختزال أكسدة
حدد المعادلة التي تعبر عن أكسدة أو اختزال العنصر الذي تحته خط :- 2- 0 2 H2O 2H2 + O2 1- 0 2+ 2- 2Mg + O2 2MgO 0 1+ C + Cu2O 2Cu + CO2 3- اختزال اختزال أكسدة
- عمليتا الأكسدة والاختزال تحدثان معاً في تفاعل واحد ( بشكل متزامن ) عدد الإلكترونات المفقودة = عدد الإلكترونات المكتسبة في تفاعل الأكسدة والاختزال تتغير أعداد الأكسدة لبعض العناصر . التفاعل النصفي : جزء التفاعل الذي يتضمن الأكسدة وحدها أوالاختزال وحده
المعادلة النهائية لتفاعلات الأكسدة والاختزال : مجموع التفاعلين النصفيين . لا تظهر الإلكترونات في معادلة التفاعل النهائية .
+2 0 ( التفاعل النصفي للأكسدة ) + 2e- Cu Cu+2 +1 +5 -2 +1 +4 -2 -2 2NO3- +2e- +4H+ 2NO2 + 2H2O ( التفاعل النصفي للاختزال ) +4H+ +2NO3- +2NO2 +2H2O Cu+2 Cu التفاعل النهائي للأكسدة - اختزال
لا يكون التفاعل أكسدة واختزال إذا لم يتغير عدد الأكسدة لأي من الذرات مثل +1 +4 +4 +1 -2 -2 -2 SO3 + H2O H2SO4
هل تفاعل محلولي نيترات الفضة وكلوريد الصوديوم أكسدة – اختزال : +1 -1 +1 +5 -2 +NO3- Na+ +Cl- +Ag+ +5 -2 +1 -1 +1 +NO3- Na+ +AgCl
تفاعلات الأكسدة والاختزال والروابط التساهمية عدد الأكسدة ليس شحنة حقيقية . الشحنة (1-) تعني أن الذرة اكتسبت إلكتروناً من مادة أخرى . عدد الأكسدة (1-) يعني زيادة جذب إلكترون الرابطة الذرة الأعلى سالبية تكون شحنتها سالبة . الذرة الأقل سالبية تكون شحنتها موجبة .
ادرس التفاعل التالي : +1 -1 0 0 H2 +Cl2 2HCl تساهمية ما نوع الرابطة في المركب الناتج ؟ ذرة الكلور أي ذرة اختزِلت ؟ ذرة الهيدروجين أي ذرة تأكسدت ؟
لا تنحصر تفاعلات الأكسدة–اختزال بالأيونات الأحادية الذرة والعناصر غير المتحدة . العناصر في المركبات الجزيئية أو الأيونات متعددة الذرات يمكنها أن تتأكسد أو تختزل إذا كان لها أكثر من حالة أكسدة غير مساوية للصفر .
ترجع عادة الأكسدة والاختزال إلى الجزيء أو الأيون بكامله فبدلاً من القول اختزلت ذرة النيتروجين نقول اختزل أيون النيترات إلى ثاني أكسيد النيتروجين . +5 +4 …. + NO3- …. + NO2
س:صنف التفاعل النصفي (أكسدة أو اختزال)؟ نقص عدد الأكسدة نصف الاختزال 0 -1 Br2 2Br- + 2e- الإلكترونات على اليسار زاد عدد الأكسدة +1 نصف الأكسدة 0 + e- Na Na+ الإلكترونات على اليمين
س:حدد التحول نصف : أكسدة أو اختزال؟ 2+ 0 زاد عدد الأكسدة تحول Fe إلى Fe2+ نصف أكسدة 0 2+ تحول Cu2+إلى Cu نقص عدد الأكسدة نصف اختزال
س: أي من المعادلات التالية تمثل تفاعل أكسدة واختزال ؟ نحسب عدد الأكسدة لكل ذرة في طرفي المعادلة 2- 0 3+ 1+ 1+ 5+ 2- 2KNO3 +O2 2KNO2 بما أن أعداد الأكسدة تتغير إذاً المعادلة تمثل تفاعل أكسدة واختزال لاحظ وجود عنصر غير متحد في أحد الطرفين .
1+ 2- 1+ 1+ 2- 1+ 1- 1- +1 H2O + NaCl HCl + NaOH بما أن أعداد الأكسدة لا تتغير إذاً المعادلة لا تمثل تفاعل أكسدة واختزال لاحظ أن التفاعل تعادل. لا يوجود عنصر غير متحد في أحد الطرفين .
س: حدد أي عنصر يتأكسد وأي عنصر يُختزل في كل معادلة مما يلي ؟ 2- 0 3+ 1+ 1+ 5+ 2- 2KNO3 +O2 2KNO2 نقص عدد الأكسدة N عنصر النيتروجين يُختزل زيادة عدد الأكسدة O عنصر الأكسجين يتأكسد راجح
2- 1+ 2- 0 1+ 0 H2O + Cu H2 + CuO نقص عدد الأكسدة Cu عنصر النحاس يُختزل زيادة عدد الأكسدة H عنصر الهيدروجين يتأكسد
شروط المعادلة الكيميائية الموزونة 1- تتفق مع الحقائق العلمية. 2- تحقق قانون بقاء الكتلة . 3- تكون متوازنة كهربائيا .
وزن معادلات الأكسدة والاختزالفي الوسط الحمضي 1- اكتب المعادلة بالصيغ إذا لم تكن معطاة ثم اكتب المعادلة الأيونية . مثال : يتفاعل كبريتيد الهيدروجين وحمض النيتريك وينتج حمض الكبريتيك وثاني أكسيد الهيدروجين وماء . H2S+ HNO3 H2SO4+ NO2 + H2O 2H+ +SO42-+NO2 +H2O H2S+H+ +NO3-
2- عين أعداد الأكسدة : زاد عدد الأكسدة 1+ 1+ 2- 5+ 2- 1+ 2- 6+ 2- 4+ 1+ 2- 2H+ +SO42-+NO2 +H2O H2S+H+ +NO3- نقص عدد الأكسدة احذف فقط المواد التي تحتوي على عناصر لا يتغير عدد أكسدتها ، واكتب الباقي . H2S+NO3- SO42-+NO2