أخسدة

أخسدة redox :oxidation numbers

تعد تفاعلات الاكسدة و الأختزال أحد اهم التفاعلات الكيميائية التي تتم لغرض انتاج الطاقة و تتضمن احتراق الوقود و انتاج الكهرباء عن طريق البطاريات و من الأنواع الاخرى لتفاعلات الأكسدة و الأختزال استخلاص المعادن من موادها الخام و كذلك التفاعلات التي الكيميائية التي تحصل عند الاقطاب . و يمكن تعريف تفاعلات الأكسدة و الأختزال بأنها التفاعلات التي تحدث أو تتم بسبب اتقال الإلكترونات بين المواد المتفاعلة ، فمثلا عند احتراق شريط المغنيسيوم في الهواء لينتج أكسيد المغنيسيوم :

2Mg + O2 → 2MgO

نجد بأن التفاعل حدث نتيجة لإنتقال الإلكترونات ، إذ فقدت ذرة مغنيسيوم إلكترونين لتصبح أيونا موجبا ثنائي الشحنة ، و في الوقت نفسه تكتسب ذرة الاكسجين هذين الإلكترونين لتصبح أيونا سالبا ثنائي الشحنة . و في الماضي استخدم مفهوم التاكسد و الاختزال في الأصل للتفاعلات التي يتم فيها اتحاد المادة مع الأكسجين أو نزعه منها :redox oxidation reduction

2Zn + O2 → 2ZnO

CuO + H2 → Cu + H2O

إلا ان المفهوم الحديث للتاكسد و الاختزال اعم و اشمل ، فهناك تفاعلات كثيرة لا تتحتوي على الاكسجين و مع ذلك تعد من تفاعلات التأكسد و الاختزال :

2Na + Cl2 → 2NaCl

Mg + Cl2 → MgCl2

Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu

ومن خلال التفاعلات السابقة نلاحظ انها جميها تشترك في عملية انتقال الإلكترونات بين المواد المتفاعلة و هذا الانتقال واضح تماما عند تكون المركبات الأيونية ، و تسمى عملية فقد الإلكترونات في التفاعل الكيميائي بعملية التأكسد ، بينما تسمى عملية اكتساب الإلكترونات بعملية الأختزال . و يمكن فهم تفاعلات الاكسدة و الاختزال من خلال عدد الأكسدة او حالة التأكسد ، فاعداد التاكسد يقصد بها عدد الشحنات التي تحملها الذرة في الجزيء عند الأنتقال الكامل للإلكترونات من الذرة الاقل كهرسلبية إلى الذرة الاعلى كهرسلبية ، فمثلا في جزيء HF نلاحظ بأن عدد التاكسد للفلور -1 بينما للهيدروجين +1 .

و يتم تحديد أعداد التأكسد للعناصر في المركبات وفق القواعد التالية:

1- عدد التأكسد لأي عنصر حر يساوى صفرا بغض النظر عما إذا كان العنصر ذرة مفردة أو جزيئات عديدة فمثلأ في H2 , Li , F2 , P4  عدد التأكسد لكل الذرات يساوى صفرا.

2- عدد التأكسد للايونات المكونة من ذرة واحدة يساوي الشحنة التى يحملها الأيون، فنجد مثلا أن عدد التأكسد لأيون + K  هو +1 ، ولأيون O2- هو -2 أما أيون +Al3 فعدد تأكسده هو +3 .

3- عدد التأكسد لعناصر المجموعة الأولى في مركباتها هو +1 ولعناصر المجموعة الثانية +2.

4- عدد التأكسد للأكسجين في معظم مركباته -2 عدا فوق الأكاسيد فهو -1 ، فعدد التأكسد للأكسجين في كل من MgO و Al2O3 و HNO3 هو -2 ، بينما في H2O2 و Na2O2 فهو -1 .

5 – عدد التأكسد للهيدروجين في معظم المركبات +1 ، يستثنى من ذلك مركبات الهيدروجين مع العناصر المعدنية النشطة مثل هيدريدات عناصر المجموعتين الأولى والثانية مثل NaH حيث يكون عدد التأكسد لعنصر الهيدروجين -1 .

6- للهالوجينات في معظم المركبات عدد التأكسد -1 أما مع الأكسجين كما في أيون CIO4  فان عدد التأكسد الكلور +7  ومع الهالوجينات مثل ICl3 فان عدد التأكسد لليود +3 .

7- لذرات العنصر الواحد في الجزيء أو الأيون نفس عدد التأكسد.

8- المجموع الجبري لأعداد التأكسد للعناصر في جزيء متعادل يساوي صفرا.

مقالات قد تفيدك :

عن Akram Amir El Ali

استاذ الكيمياء التحليلية ومصمم غرافيك

شاهد أيضاً

بوسترات (لوحات) كيميائية بدقة عالية

بوسترات (لوحات) كيميائية بدقة عالية لوحة (بوستر) كيمياء الشاي لوحة (بوستر) كيمياء الشوكولاته لوحة (بوستر …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.