الأكسدة والإختزال

كيمياء - الأكسدة والاختـزال

كيمياء - الأكسدة والاختـزال - صفحة1

الأكسدة والاختـزال

كيمياء - الأكسدة والاختـزال - صفحة2

الأهداف
1 - يعرف عملية الأكسدة بأنها فقد المادة للإلكترونات.
2 - يعرف عملية الاختزال بأنها اكتساب المادة للإلكترونات.
3 - يحدد العامل المؤكسد والعامل المختزل من خلال انتقال الإلكترونات.
4 - يفسر تفاعلات الأكسدة والاختزال من خلال الانتقال الإلكتروني.
5 - يؤمن بأن المفاهيم العلمية تتطور مع التطور العلمي (تطور مفهومي الأكسدة والاختزال) .

كيمياء - الأكسدة والاختـزال - صفحة3

مقدمة:

تمثل تفاعلات الأكسدة والاختزال نوعاً مهماً من العمليات الكيميائية التي تحدث في حياتنا اليومية، فالطعام الذي نأكله يتأكسد في أجسامنا ليمدنا بالطاقة اللازمة للحركة والعمل، والسيارة والطائرة تتحركان بالطاقة الناتجة عن أكسدة الوقود، وكذلك نحصل على التيار الكهربائي من البطاريات بعمليات الأكسدة والاختزال والحديد يصدأ نتيجة تعرضه لعملية أكسدة.



كما أن استخلاص الفلزات مثل الحديد والألومنيوم يتم باختزال خاماتها.
ونظراً لأهمية عمليتي الأكسدة والاختزال سنتناولهما بالدراسة في هذه الوحدة.

كيمياء - الأكسدة والاختـزال - صفحة4

تفاعلات الأكسدة والاختزال oxidation - reduction reactions:

تطور التعريف
مثال التعريف المرحلة
2mg + o2
2mgo
الأكسدة: اكتساب المادة للأكسجين الأولى
fe2o3 + 3co
2fe + 3co2
الاختزال: فقد الأكسجين من المادة
2h2o
2h2 + o2
الأكسدة: فقد المادة للهيدروجين الثانية
h2 + cl2
2hcl
الاختزال: إكتساب المادة للهيدروجين
cu -> cu2+ + 2e-
الأكسدة: فقد الإلكترونات الحالية
o + 2e- -> o2-
الاختزال: إكتساب الإلكترونات

كيمياء - الأكسدة والاختـزال - صفحة5

وتعرف بالشكل التالي:

والتعريف الأحدث:

عملية الأكسدة هي عملية يتم فيها فقد الإلكترونات.
عملية الاختزال هي عملية يتم فيها اكتساب الإلكترونات
.

كيمياء - الأكسدة والاختـزال - صفحة6

تطبيق:
لاحظ أن تفاعل النحاس مع الأكسجين، والذي يمثل بالمعادلة:

cu     + o 
cu  + o2-
2,8,2     2,6             2,8      2,8

يتضمن عمليتين هما:
1 - فقد النحاس للإلكترونات (أكسدة)        

cu -> cu2+ + 2e-

2 - اكتساب الأكسجين للإلكترونات (اختزال)

            o + 2e- -> o2-

من هنا نرى أن عمليتي الأكسدة والاختزال تحدثان معاً في تفاعل واحد.

كيمياء - الأكسدة والاختـزال - صفحة7

ملاحظة:
الأكسجين هو الذي تسبب في أكسدة النحاس باكتسابه الإلكترونات، لذا يطلق عليه العامل المؤكسِد ـ وبالمقابل يُعد النحاس عاملاً مختزلاً لأنه يفقد الإلكترونات.

الذي يكسب الإلكترونات
العامل المؤكسد
الذي يفـقد الإلكترونات
العامل المختزل

كيمياء - الأكسدة والاختـزال - صفحة8

باستخدام هذا المفهوم يمكن تفسير تفاعلات أكسدة واختزال لا تشمل أكسجيناً أو هيدروجيناً، مثل تفاعل الكلور مع الصوديوم لتكوين كلوريد الصوديوم.


كيمياء - عدد التأكسد

كيمياء - عدد التأكسد - صفحة1

عدد التأكسد:

عدد التأكسد هو مقدار الشحنة الكهربائية (موجبة أو سالبة) التي تبدو على الذرة أو الأيون في المركب، سواءاً كان أيونياً أم تساهمياً.

قواعد حساب أعداد التأكسد:
1 - عدد التأكسد للعنصر في حالته الحرة يساوي صفراً، مثل :na، n2، o3، p4.
2 - عدد التأكسد للأيون البسيط (المكون من ذرة واحدة) يساوي عدد الشحنات التي يحملها مقداراً وإشارة،       مثلاً :

عدد التأكسد لأيون الصوديوم (na+) يساوي (+1)
عدد التأكسد لأيون الكلور (cl-) يساوي (-1)
عدد التأكسد لأيون الكبريتيد (s2-) يساوي (-2)
عدد التأكسد لأيون المغنيسوم (mg2+) يساوي (+2)
عدد التأكسد لأيون الألومنيوم (al3+) يساوي (+3)

كيمياء - عدد التأكسد - صفحة2

3 - المجموع الجبري لأعداد التأكسد للذرات المكونة للجزيء المتعادل يساوي صفراً.

مثال: في المركب h2o يكون عدد التأكسد لذرة الأكسجين (-2) ولكل ذرة من
       ذرات الهيدروجين (+1) ومجموع أعداد التأكسد = (- 2) + ( 2×(+1) )
       = صفراً
.

4 - المجموع الجبري لأعداد التأكسد للذرات المكونة للأيون يساوي شحنة الأيون مقداراً وإشارة.


* مثال: للأيون
( so42- )

يكون مجموع أعداد التأكسد للذرات المكونة له
        يساوي (-2) لأن المجموع يساوي [(4 × (-2)) + (1 × 6)]= -2.

ملاحظة: من الممكن أن يكون لبعض العناصر أكثر من عدد أكسدة.

كيمياء - عدد التأكسد - صفحة3

نصفا التفاعل في معادلات الاكسدة والاختزال:
سبق أن عرفنا انه لا تحدث عملية الأكسدة إلا بمرافقة عملية الاختزال, أي انهما عمليتان متزامنتان, ومن ثم فمن الناحية النظرية ولأغراض التبسيط فإنه يمكننا ان نقسيم كل تفاعل من هذا النوع إلى قسمين (اصطلح على تسمية كل منهما: نصف تفاعل), حيث يمثل كل واحد منهما إحدى العمليتين الحادثتين في التفاعل الكلي.
ولتوضيح ذلك دعنا نعود ثانيةً إلى التفاعل (5-3):

zn(s) + cu++(aq) zn++(aq) + cu(s)
(5-3)

ولنحدد الآن أعداد أكسدة الذرات والأيونات المشمولة في التفاعل لمعرفة المادة التي تتأكسد والمادة التي تُختزل:

إن علينا هنا أن نقسم هذا التفاعل إلى نصفين يمثلان العمليتين اللتين حدئتا فيما (الأكسدة والاختزال) وذلك بربط كل مادة وناتج التغير الذي حدث لها (أكسدة أو اختزال) ووضعها في نصف تفاعل, وبتأمل التفاعل نجد أن عنصر الخارصين يتأكسد إلى أيوناته الثنائية, ويمكن كتابة المادة وناتج أكسدتها في نصف تفاعل كما يلي:

zn(s) zn++(aq)
(5-3 أ)

ولكن هذا التفاعل لا يعكس التغير في الإلكترونات التي تفقدها ذرة الخارصين للتحول إلى أيونات, ولذا لا بد من إعادة كتابته على الصورة التالية:

zn(s) zn++(aq) + 2e-
(5-3 ب)

ونلحظ هنا ان الشحنات الكهربائية في طرفي التفاعل متوازنة.
ومن جهة أخرى نجد أن أيونات النحاس الثنائية اختُزِلت إلى ذرات متعادلة, وعندئذ يمكننا كتابة ما حدث على الصورة التالية:

cu++(aq) cu(s)
(5-3 ج)

ونلحظ أيضاً هنا أن المعادلة لا تظهر التغير الفعلي في الإلكترونات التي تكتسبها أيونات النحاس الثنائية ولذا فإن المعادلة يجب أن تُعدَّل إلى الصورة التالية:

cu++(aq) + 2e- cu(s)
(5-3 د)

نسمي المعادلة (5-3 ب): نصف تفاعل الأكسدة, والمعادلة (5-3 د): نصف تفاعل الاختزال.
ونلاحظ ان عدد الإلكترونات المفقودة في عملية الأكسدة تساوي عدد الإلكترونات المكتسبة في عملية الاختزال.
كما نلاحظ أيضاً أن حاصل جمع النصفين (5-3 ب), (5-3 د) يعطي التفاعل الكلي الذي يحدث بين أيونات النحاس الثنائي وزرات الخارصين.

كيمياء - عدد التأكسد - صفحة4

والجدول يوضح أعداد التأكسد لبعض العناصر في مركباتها.
ملاحظات عدد التأكسد العنصر
كاتيونات عناصر لها عدد تأكسد ثابت
عدد التأكسد = رقم المجموعة بإشارة موجبة. +1 * فلزات المجموعة الأولى(ia)
   مثال : k , li , na
عدد التأكسد = رقم المجموعة بإشارة موجبة. +2 * فلزات المجموعة الثانية(iia)
   مثال : mg , ba , ca
  +2 * الخارصين zn
  +3 * الألومنيوم al
أعداد التأكسد للهيدروجين والأكسجين في مركباتهما:
في مركباته مع اللافلزات مثل ch4 ، h2o.
في مركباته مع الفلزات (الهيدريدات) مثل
cah2 ، nah.
+1
 
-1
* الهيدروجين :
في مركباته بصورة عامة عدا الحالتين التاليتين:
في حالة فوق الأكاسيد مثل bao2، h2o2.
عند اتحاده مع الفلور.
-2
-1
+2
* الأكسجين :

كيمياء - عدد التأكسد - صفحة5

أمثلة:
1 - احسب عدد التأكسد للكلور في الأيون

clo4-

وللكروم في الجزيء k2cr2o7
الحل:
في حالة الأيون

clo4-

:
عدد التأكسد للأكسجين = -2
مجموع أعداد التأكسد لأربع ذرات أكسجين =
.

المجموع الجبري لأعداد التأكسد للذرات المكونة للأيون = شحنة الأيون بإشارتها.

(
)
+
عدد تأكسد الكلور =



عدد تأكسد الكلور في الأيون

= clo4-





كيمياء - عدد التأكسد - صفحة6

في حالة الجزيء

k2cr2o7

عدد التأكسد للأكسجين= -2

مجموع أعداد التأكسد لسبع ذرات أكسجين =


     وعدد التأكسد لذرتي بوتاسيوم = +2

المجموع الجبري لأعداد التأكسد للذرات المكونة للجزيء = صفراً.

(
)
+
مجموع أعداد التأكسد لذرتين من الكروم +2 = صفراً.

عدد التأكسد للكروم في

k2cr2o7

=

كيمياء - عدد التأكسد - صفحة7

تطبيق:

ما هو عدد التأكسد للنيتروجين في كل من الصيغ التالية ؟

no3- no2 nh3 no n-3 n2

ملاحظة: ادخل أعداداً فقط.
(كل عدد -ما عدا (0) الصفر -مع إشارته).

كيمياء - عدد التأكسد - صفحة8

عرفت أن عملية الأكسدة يتم فيها فقد الإلكترونات، وعملية الاختزال يتم فيها اكتساب الإلكترونات فماذا يحدث لعدد التأكسد؟
لاحظ المعادلة التالية:


تجد أن أكسيد الحديد iii حدثت له عملية اختزال، صاحبها نقص في عدد تأكسد الحديد من (+3 إلى صفر)، كما أن أول أكسيد الكربون حدثت له عملية أكسدة، وصاحب ذلك زيادة في عدد تأكسد الكربون من (+2 إلى +4).

كيمياء - عدد التأكسد - صفحة9

الخلاصة:
الإلكترونات   عدد التأكسد      
عملية الأكسدة :

     
العامل المختزل :

 
عملية الإختزال :

 
العامل المؤكسد :

 


كيمياء - عدد التأكسد - صفحة10

مما سبق يمكننا التوصل إلى أن:

عملية الأكسدة: هي عملية يتم فيها فقد الإلكترونات، وزيادة عدد التأكسد.
عملية الاختزال: هي عملية يتم فيها اكتساب الإلكترونات، ونقص عدد التأكسد.

كما يمكن استنتاج أن:
العامل المؤكسد: هو المادة التي تحتوي على عنصر يكتسب إلكتروناً أو أكثر، وينقص عدد تأكسده أثناء                 التفاعل الكيميائي.
العامل المختزل: هو المادة التي تحتوي على عنصر يفقد إلكتروناً أو أكثر، ويزيد عدد تأكسده أثناء                 التفاعل الكيميائي.

وفيما يلي أمثلة لبعض العوامل المؤكسدة الشهيرة ، وبعض العوامل المختزلة الشهيرة .

كيمياء - عدد التأكسد - صفحة11

أولاً: العوامل المؤكسدة: oxidising agents


كيمياء - عدد التأكسد - صفحة12

ثانياً: العوامل المختزلة reducing agents:


كيمياء - وزن معادلات الأكسدة والاختزال

كيمياء - وزن معادلات الأكسدة والاختزال - صفحة1

وزن معادلات الأكسدة والاختزال:
شروط المعادلة الكيميائية الموزونة هي:

1 - أن تتفق والحقائق العلمية.
2 - أن تحقق قانون بقاء الكتلة.
3 - أن تكون متوازنة كهربائياً.

كيمياء - وزن معادلات الأكسدة والاختزال - صفحة2

أولاً: وزن معادلات الأكسدة والاختزال في الوسط الحمضي:
مثال (1):
زن المعادلة الأيونية التالية التي تمثل تفاعل ثاني كرومات البوتاسيوم مع محلول كبريتات الحديد ii، علماً بأن التفاعل يتم في الوسط الحمضي:


cr2
o 2-
7

+ fe2+  ->  cr3+ + fe3+

كيمياء - وزن معادلات الأكسدة والاختزال - صفحة3

الخطوات

كيمياء - وزن معادلات الأكسدة والاختزال - صفحة4

ثانياً: وزن معادلات الأكسدة والاختزال في الوسط القاعدي:
مثال (2):
زن المعادلة الأيونية التالية التي تمثل تفاعل الخارصين مع نيترات الصوديوم، علماً بأن التفاعل يحدث في الوسط القاعدي:


zn + n
o -
3

--> zn

o 2-
2

 + nh3

كيمياء - وزن معادلات الأكسدة والاختزال - صفحة5

الخطوات

كيمياء - وزن معادلات الأكسدة والاختزال - صفحة6

مثال (3):
زن المعادلة الأيونية التالية التي تمثل تفاعل محلول برمنجنات البوتاسيوم مع محلول كبريتات الحديد ii علماً بأن التفاعل يحدث في الوسط القاعدي:

mn
o -
4

 + fe2+ --> fe3+ + mno2

أ - زن المعادلة السابقة وكأنها تحدث في الوسط الحمضي.
لعلك توصلت إلى المعادلة التالية:

mn
o -
4

 + 3fe2+ + 4h+ --> mno2 + 3fe3+ + 2h2o

كيمياء - وزن معادلات الأكسدة والاختزال - صفحة7

ب - تستكمل الخطوات الباقية للوزن في الوسط القاعدي وهي:
1 - يضاف إلى كل طرف من المعادلة السابقة عدد من أنيونات الهيدروكسيد، لمعادلة كاتيونات الهيدروجين:

mn
o -
4

+3fe2++4h++

4oh-

->mno2+3fe3++2h2o+

4oh-

2 - تجمع كاتيونات الهيدروجين وأنيونات الهيدروكسيد في الطرف الأيسر لتكوين الماء:

mn
o -
4

+3fe2++

4h2o

->mno2+3fe3++2h2o+4oh-

3 - تحذف جزيئات الماء الزائدة من الطرف الأيمن، وما يعادلها في الطرف الأيسر، لتصبح المعادلة في       صورتها النهائية:

mn
o -
4

+3fe2++2h2o ->mno2+3fe3++4oh-

كيمياء - وزن معادلات الأكسدة والاختزال - صفحة8

تطبيقات عمليات الأكسدة والاختزال:
معظم التفاعلات الكيميائية التي لها تطبيقات هامة في الحياة تعتمد على تفاعلات الأكسدة والاختزال، مثل الحصول على الفلزات من خاماتها لاستخداماتها الصناعية المختلفة، وصناعة البطاريات التي تعطينا التيار الكهربائي، ووقود الصواريخ، ومساحيق قصر الألوان وغيرها.


ومن العوامل المؤكسدة الشهيرة برمنجنات البوتاسيوم التي تستخدم لقتل الميكروبات (مادة مطهرة) وكلورات البوتاسيوم التي تستخدم في صناعة المفرقعات.
أما فوق أكسيد الهيدروجين فيستخدم محلوله المخفف مطهراً للفم (غرغرة)، والمركز في بعض صبغات الشعر، إلا أنه يجب الحرص عند استخدامه في صبغات الشعر، لأنه يؤدي إلى تقصف الشعر، وتقرحات في جلد الرأس.

كيمياء - وزن معادلات الأكسدة والاختزال - صفحة9

وزن معادلات الأكسدة والاختزال بطريقة نصف التفاعل (طريقة الأيون - إِلكترون):
تمر عملية الوزن باستخدام هذه الطريقة بعدة خطوات تتضمن قسم التفاعل إلى نصفين (نصف الأكسدة ونصف الاختزال) ثم الوصول بعد ذلك إلى التفاعل الموزون.
ولفهم ذلك سنعرض للخطوات التي تساعدنا على وزن المعادلات ضمن شرح عملية وزن المعادلة التالية على افتراض أنها تتم في الوسط الحامضي:

clo- + cro2- cro4-- + cl-
(5-6)

كيمياء - الخلايا الكهروكيميائية

كيمياء - الخلايا الكهروكيميائية - صفحة1

الخلايا الكهروكيميائية
عرفنا ان بعض التفاعلات الكيميائية يصحبها إنتقال في الإلكترونات وهي تفاعلات الأكسدة والاختزال, ومن المعلوم أن التيار الكهربائي ما هو إلا سيل من الإلكترونات يتحرك بانتظام, ومن هنا توصل الكيميائيون إلى أن هناك علاقة بين هذا النوع من التفاعلات والتيار الكهربائي.
ومن خلال التجريب والمشاهدة والبحث توصل العلماء إلى أن تفاعلات الأكسدة والاختزال منها ما يتولد عن حدوثه تيار كهربائي, ومنها تفاعلات آخرى لا تتم إلا عند إمدادها بالتيار الكهربائي.

كيمياء - الجهد القياسي للخلية (القوة المحركة الكهربائية) E°cell

كيمياء - الجهد القياسي للخلية (القوة المحركة الكهربائية) E°cell - صفحة1

الجهد القياسي للخلية (القوة المحركة الكهربائية) e°cell:
من خلال النشاط (5-3) لاحظنا أن مؤشر الفولتميتر يعطي دلالة على حدوث تيار كهربائي, وفرق الجهد بين قطبي الخلية التي أنتجته يُعطى بالقراءة المسجلة عليه, أي أن لكل خلية جلفانية فرق جهد نتج بسبب حدوث التفاعل في الخلية.
إن فرق الجهد هذا يعتمد على نوع مادة كل قطبي الخلية حيث تختلف قابلية مواد الأقطاب لعملية التأكسد أو الاختزال, سميت هذه القابلية بـ: جهد القطب, واتفق على أن يكون هذا المقياس محدداً لقابلية مادة القطب لعملية الاختزال.
وحين يقاس جهد القطب عند ظروف معيارية (لمحاليل تركيزها 1 مولار, وغازات ضغطها 1 ضغط جوي, ودرجة حرارة مقدارها 25° م) فإن الجهد يسمى حينئذٍ: جهداً قياسياً ويرمز له بالرمز .

كيمياء - العوامل المؤثرة على جهد الخلية

كيمياء - العوامل المؤثرة على جهد الخلية - صفحة1

العوامل المؤثرة على جهد الخلية:
من خلال التجرية وجد الكيميائيون أن جهد الخلية يعتمد على عدد من العوامل تتغير قيمته بتغير أي منها, وهذه العوامل أهمها:
    أ- نوع مادة قطبي الخلية:
من خلال مراجعتنا لجهود الأقطاب المختلفة نجد اختلافاً بين قيمها, وحيث يتم حساب جهة الخلية من قيم جهود أقطابها فاننا نتوقع أن يتاثر جهد الخلية بنوع مادة كل من القطبين المكونين لها.
فعند توحيد كافة الظروف (ولتكن الظروف قياسية) فإن خلية شكلت بقطبين أحدهما النحاس والآخر الخارصين ستنتج تياراً فرق جهده = 1,1 فولت, بينما لو شكلت خلية آخرى عند الظروف نفسها باستخدام قطبين أحدهما النحاس والآخر الفضة ستنتج تياراً فرق جهده = 0,46 فولت.
    ب- تراكيز المحاليل:
أعد النظر إلى أي معادلة تمثل خليةً ما, خذ المثال العام التالية:

a(s) + b+(aq) = a+(aq) + b(s)

عندما تكون الخلية جلفانية فإن التفاعل يتم بصورة تلقائية (أي كما هو مكتوب) وينتج عنه تيار كهربائي له فرق جهد قدره e (أي قيمة كانت), وعليه يمكن إعادة كتابة المعادلة لسابقة على النحو التالي:

a(s) + b+(aq) = a+(aq) + b(s) + e

أي أن جهد الخلية يمكن أن يتعامل معه كما لو كان مادة ناتجة, وبتطبيق مبدأ لوشائليه فإننا يمكننا القول بأن زيادة تركيز مادة متفاعلة من شأن أن يزيد سرعة التفاعل الأملامي مما يعني زيادة في نواتج التفاعل, ومن ثم يزيد الجهد الناتج عن تلك الخلية.
وعلى الضد من ذلك فإن زيادة تركيز مادة ناتجة سيزيد من سرعة التفاعل الخلفي مما يُحدث نقصاً في نواتج التفاعل, ومن ثم تقل قيمة جهد الخلية.

كيمياء - ورقة عمل الأكسدة والاختزال

كيمياء - ورقة عمل الأكسدة والاختزال - صفحة1

ورقة عمل الأكسدة والاختزال

لكل من المعادلات أدناه :
     أ - قم بوزن المعادلة مع تحديد التغير في عدد الإلكترونات.
     ب - قم بتحديد ما يلي:
               1- الذرة التي تأكسدت.
               2- الذرة التي اختزلت.
               3- العامل المؤكسِد.
               4- العامل المختزِل.
               5- نصف تفاعل الأكسدة.
               6- نصف تفاعل الاختزال.
1 mg + hcl -> mgcl2 + h2
2 fe + v2o3 -> fe2o3 + vo
3 kmno4 + kno2 + h2so4 -> mnso4 + h2o + kno3 + k2so4
4 k2cr2o7 + sncl2 + hcl -> crcl3 + sncl4 + kcl + h2o
5 kmno4 + nacl + h2so4 -> cl2 + k2so4 + mnso4 + h2o + na2so4
6 k2cr2o7 + h2o + s -> so2 + koh + cr2o3
7 kclo3 + c12h22o11 -> kcl + h2o + co2
8 h2c2o4 + k2mno4 -> co2 + k2o + mn2o3 + h2o
9 mn(no3) 2 + nabio3 + hno3 -> hmno4 + bi(no3) 3 + nano3 + h2o
10 h2c2o4 + kmno4 -> co2 + k2o + mn2o3 + h2o
الأجابة

كيمياء - ورقة عمل الأكسدة والاختزال - صفحة2

أ- إجابات ورقة عمل الأكسدة والاختزال

1   0   -1 +2      -1 +1     0
mg + 2hcl -> mgcl2 + h2
2 2+ 2-   3+ 2-       3+ 2-   0
2fe + 3v2o3 -> fe2o3 + 6vo
3 1+7+2-   1+3+2-   1+6+2-         2+6+2-    1+2-   1+5+2-    1+6+2-
2kmno4+5kno2 + 3h2so4 -> 2mnso4+3h2o +5kno3 + k2so4
4 1+6+2-     2+1-     1+1-     3+1-       4+1-     1+1-     1+2-
k2cr2o7 + 3sncl2 + 14hcl -> 2crcl3 + 3sncl4 + 2kcl + 7h2o
5 1+7+2-     1+1-     1+6+2-       0     1+6+2-     2+6+2-     1+2-     1+6+2-
2kmno4+10nacl+8h2so4 -> 5cl2+k2so4+2mnso4+8h2o+5na 2so4
6 1+6+2-     1+2-     0       4+2-     1+2-1+     3+2-
2k2cr2o7 + 2h2o + 3s -> 3so2 + 4koh + 2cr2o3
7 1+5+2-     0+1+2- 1+1-     1+2-     4+2-
8kclo3 + c12h22o11 -> 8kcl + 11h2o + 12co2
8 1+3+2-     1+6+2- 4+2-     1+2-     3+2-     1+2-
3h2c2o4 + 2k2mno4 -> 6co2 + 2k2o + mn2o3 + 3h2o
9 2+5+2-     1+5+2-     1+5+2- 1+7+2-     3+5+2-     1+5+2-     1+2-
2mn(no3)2+5nabio3+16hno3 -> 2hmno4+5bi(no3)3+5nano3+7h 2o
10 1+3+2-     +1+7 -2       4+2-     1+2-     3+2-     1+2-
4h2c2o4 + 2kmno4 -> 8co2 + k2o + mn2o3 + 4h2o

كيمياء - ورقة عمل الأكسدة والاختزال - صفحة3

ب- إجابات ورقة عمل الأكسدة والاختزال

  1 2 3 4 5 6
  الذرة التي تأكسدت الذرة التي اختزلت العامل المؤكسِد العامل
المختزِل

نصف تفاعل

  الأكسدة الاختزال
1 mg h hcl mg mg0-2e- => mg+2 h+1+1e- => h0
2 fe v v2o3 fe fe0-3e- => fe+3 v+3+1e- => v+2
3 n mn kmno4 kno2 n+3-2e- => n+5 mn+7+5e- => mn+2
4 sn cr k2cr2o7 sncl2 sn+2-2e- => sn+4 cr+6+3e- => cr+3
5 cl mn kmno4 nacl cl-1-1e- => cl0 mn+7+5e- => mn+2
6 s cr k2cr2o7 s s0-4e- => s-4 cr+6+3e- => cr+3
7 c cl kclo3 c12h22o11 c0-4e- => c+4 cl+5+6e- => cl-1
8 c mn k2mno4 h2c2o4 c+3-1e- => c+4 mn+6+3e- => mn+3
9 mn bi nabio3 mn(no3) 2 mn+2-5e- => mn+7 bi+5+2e- => bi+3
10 c mn kmno4 h2c2o4 c+3-1e- => c+4 mn+7+4e-=> mn+3

كيمياء - تلخيص الأكسدة والاختـزال

كيمياء - تلخيص الأكسدة والاختـزال - صفحة1

كيمياء - تلخيص الأكسدة والاختـزال - صفحة2

1 - تفاعلات الأكسدة والاختزال يتم فيها فقد أو كتساب إلكترونات وتغير في عدد التأكسد.

2 - عملية الأكسدة يتم فيها فقد الإلكترونات وزيادة عدد التأكسد، بينما عملية الاختزال يتم فيها اكتساب
      الإلكترونات ونقص عدد التأكسد.

3 - عدد التأكسد هو مقدار الشحنة الكهربائية الموجبة أو السالبة التي تبدو على ذرة في مركب سواء كان
      أيونياً أم تساهمياً.

4 - عمليتا الأكسدة والاختزال عمليتان متلازمتان.

5 - العامل المؤكسد هو المادة التي تكتسب إلكتروناً أو أكثر، وينقص فيها عدد التأكسد.

كيمياء - تلخيص الأكسدة والاختـزال - صفحة3

6 - العامل المختزل هو المادة التي تكتسب إلكتروناً أو أكثر، وينقص فيها عدد التأكسد.

7 - المجموع الجبري لأعداد التأكسد للذرات المكونة للجزيء = صفراً.

8 - المجموع الجبري لأعداد التأكسد للذرات المكونة للأيون = الشحنة بإشارتها.

9 - المعادلة الكيميائية موزونة كتلياً وكهربائياً.

10 - يتم وزن معادلات الأكسدة والاختزال بعدة طرق، منها طريقة المعادلات النصفية، سواء في الوسط
      الحمضي أم الوسط القلوي.

11 - لتفاعلات الأكسدة والاختزال تطبيقات هامة في الحياة، مثل الحصول على الفلزات وعمل البطاريات.

كيمياء - تمارين الأكسدة والاختـزال

كيمياء - تمارين الأكسدة والاختـزال - صفحة1

ضع بعض المصطلحات العلمية التالية في الفراغات المناسبة:

عامل مختزل
عامل مؤكسد
عدد التأكسد
إختزال
أكسدة
أكسدة واختزال

1- تفاعلات كيميائية يصحبها تغير في التركيب الالكتروني للذرات (أو بعضها) المشتركة في التفاعل الكيميائي.
    (
)

2- عملية كيميائية ينتج عنها فقد للالكترونات, وزيادة في عدد التأكسد.
    (
)

3- عملية كيميائية ينتج عنها اكتساب للالكترونات ونقص في عدد التأكسد.
     (
)



كيمياء - تمارين الأكسدة والاختـزال - صفحة2

ضع بعض المصطلحات العلمية التالية في الفراغات المناسبة:

عامل مختزل
عامل مؤكسد
عدد التأكسد
إختزال
أكسدة
أكسدة وإختزال

4- عدد يمثل الشحنة الكهربائية (موجبة أو سالبة) التي تبدو على ذرة في مركب سواء كان أيونيا أو تساهميا.
    (
)

5- النوع الذي يحتوي على عنصر (أو عناصر) يستطيع فقد الالكترونات ويزداد عدد التأكسد له (أو لها) أثناء
      التفاعل الكيميائي.(
)

6- النوع الذي يحتوي عنصرا (أو عناصر) يستطيع اكتساب الالكترونات ويقل عدد التأكسد له (أو لها) أثناء
      التفاعل الكيميائي.(
)



كيمياء - تمارين الأكسدة والاختـزال - صفحة3

ضع كلمة

صح

 بين القوسين المقابلين للجملة الصحيحة, وكلمة

خطأ

 بين القوسين المقابلين للجملة الخطأ في كل من الجمل التالية:

1- عدد التأكسد للهيدروجين في هيدريد الكالسيوم CaH2 يساوي +1  (
)

2- عدد التأكسد للأكسجين في المركب OF2 يساوي +2  (
)

3- عدد التأكسد للنيتروجين في أيون الأمونيوم +NH4 يساوي -3  (
)

4- أعدد التأكسد (كأعداد التكافؤ) لا تأخذ الا القيم الصحيحة الموجبة, ولا تأخذ قيمة الصفر أو القيم السالبة.
     (
)

5- في التفاعل

2P + 3Cl2 -> 2PCl3

 يعتبر الفوسفور عاملاً مختزلاً.
(
)



كيمياء - تمارين الأكسدة والاختـزال - صفحة4

اختر الجواب المناسب فيما يلي:

1- عدد التأكسد للأكسجين في فوق اكسيد الهيدروجين H2O2 =

.

2- عدد التأكسد للرصاص في Na2PbO2 يساوي

.

3- عدد التأكسد للكربون في حمض الأكساليك H2C2O4 يساوي

.

4- في التفاعل التالي:


Zn + Cu2+ --> Cu + Zn2+

  رمز المادة التي تأكسدت هي:


كيمياء - تمارين الأكسدة والاختـزال - صفحة5

زن المعادلة التالية:
التغير الكيميائي التالي يمثل تفاعل أنيون النيترات في الوسط القلوي:


NO3- +


H2O +


e- --> NH3 +


OH-

كيمياء - تمارين الأكسدة والاختـزال - صفحة6

احسب عدد التأكسد للأكسجين في كل من الصيغة التالية:

احسب عدد التأكسد للكربون في كل من الصيغ التالية:

كيمياء - تمارين الأكسدة والاختـزال - صفحة7

احسب عدد التأكسد لكل عنصر مما يلي:-
1- المنجنيز Mn في:

2- الكبريت S في:

كيمياء - تمارين الأكسدة والاختـزال - صفحة8

ضع نوع التغير :

أكسدة

 أو

اختزال

 في كل مما يلي:


أ- تحول MnO2 إلى MnO4- .
 


ب- تحول -ClO إلىClO3- .


ج- تحول N2O4 إلى N2O.  




إختبار الأكسدة والاختـزال

إختبار الأكسدة والاختـزال - الإختبار

المركب الذي يكون فيه عدد التأكسد للمنجنيز يساوي (+4) هو:


 mn2o3

 k2mno4

 mno2

 kmno4

عدد التأكسد لليورانيوم في المركب uo2(no3)2 يساوي:


 -2

 +2

 +6

 +4

المركب الذي يكون فيه عدد التأكسد للكربون يساوي صفراً, هو:


 co2

 c6h12o6

 h2c2o4

 c2h4

إحدى التفاعلات التالية تمثل تفاعل اكسدة واختزال وهي:


 
caco3 + 2hcl --> cacl2 + h2o + co2

 
cuo + h2so4 -> cuso4 + h2o

 
cr2o72- + s2- -> cr3+ + s

 
nacl + agno3 -> agcl + nano3

التفاعل الذي لا يمثل تفاعل اكسدة واختزال:


 
zn + 2hcl -> zncl2 + h2

 
mg + cuso4 -> mgso4 + cu

 
naoh + hno3 -> nano3 + h2o

 
p4 + 6h2o + 10hclo -> 4h3po4 + 10hcl

إحدى التغيرات التالية تعتبر مثالاً على عملية التأكسد وهي:


 
cr2o72- -> cro42-

 
mno42- --> mno4-

 
mn2o7 --> mno4-

 
fe(cn)63- --> fe(cn)64-

إحدى التفاعلات التالية يعمل فيها فوق أكسيد الهيدروجين h2o2 عاملاً مختزلاً وهي:


 
4h2o2 + pbs -> pbso4 + 4h2o

 
h2o2 + so2 --> h2so4

 
h2o2 + 2h+ + 2i- -> i2 + 2h2o

 
h2o2 + 2h+ + mno2 --> mn2+ + 2h2o + o2

في معادلة التفاعل التالية وهي موزونة:

2mno + 5pbo2 + 10hno3 --> 2hmno4 + 5pb(no3)2 + 4h2o

العامل المختزل هو:


 hno3

 pbo2

 mno

في التفاعل التالي:

2kmno4 + kclo2 + h2o -> 2mno2 + kclo4 + 2koh

العامل المؤكسد هو:


 kmno4

 h2o

 kclo2

 koh

التغير الكلي في عدد تأكسد الزرنيخ في التفاعل التالي الذي تمثله المعادلة غير الموزونة:

as4o6 + cl2 + h2o -> h3aso4 + hcl


  2

 -2

  8

 -8

المعادلة الجزئية التالية تمثل تفاعل حمض الستريك في وسط قلوي, عدد الالكترونات التي تفقدها صيغة واحدة من هذا الحمض في التغير التالي يساوي:

C6H8O7 --> CO3-2

 18

 12

 3

 6