الأكسدة والاختزال

1

األكسدة واالختزال

2

األكسدة مؤشرات واالختزال

* يعين أعداد األكسدة ألنواع األداءالمتفاعالت والنواتج .

* يعرف األكسدة واالختزال .

* يفسر المقصود بتفاعل األكسدة –االختزال .

3

* تفاعالت األكسدة واالختزال تتضمن عملية انتقال لإللكترونات

األكسدة واالختزال

* فقد اإللكترونات

في

األكسدة

* كسب اإللكترونات في

االختزال

هل تحدث األكسدة بشكل منفصل عن االختزال ؟

ال

4

األكسدة عددفي لعنصر األكسدة عدد يستند

في اإللكترونات توزيع على جزيءالجزيء أعداد هذا حساب قواعد

األكسدة :غير عنصرألي ةعدد األكسد- 1

: يساوي صفرا مثلمتحد

K(s) , Mg (s) , Al(s) , Na(s)

5

أحاديلأليون ة- عدد األكسد2 . األيون ة شحنذرة يساويال

:- مثال عدد التأكسد أليون

=( +Naالصوديوم )=( -S 2 عدد التأكسد أليون الكبريت)

=( +Al 3عدد التأكسد أليون األلمنيوم )

(+1)

(2 - )

(3+ )

6

يكون- 3 الذرة ثنائي مركب فيأكسدة عدد سالبية األكثر للعنصر

كان لو كما السالبة شحنته يساوي. \ مفردا أيونا\

( NO ) فيOعدد األكسدة =( 2- )

مركب- 4 أي في للفلور األكسدة عدد =1-. \ دائما

فيFعدد التأكسد ( LiF )=

(-1 )

في سالبية األعلى العنصر هو الفلورالدوري . الجدول

7

عامة بصورة مركباته فيالتاليتين الحالتين عدا ما

في حالة البيروكسيد , BaO 2 H 2 O 2 مثل

Na2O2, عند اتحاده مع الفلور

2+

1+

2+

في نجيأكس للة أعداد األكسد-5مركباته

1 +

8

مثل النشطة في مركباته مع الفلزات CaH 2 , NaH (- 1 ) فيكون

في نلهيدروجيا ة عدد أكسد-6إال) : +1 (مركباتهمعظم

NaH هيدريدالصوديوم

CaH2 هيدريدالكالسيوم

9

الهيدروجين : أكسدة عدد فيعللالصوديوم NaH = -1 هيدريد

السالبية في أعلى الهيدروجين ألنالصوديوم من الكهربائية

المجموعتين- 7 عناصر مركبات 1فيأعداد 2و تكون األلومنيوم ومركبات

التوالي على العناصر لهذه األكسدة1 +،2 +،3. +

في Caعدد أكسدة CaCO3=

+(2)

10

- مجموع أعداد أكسدة لجميع 8 الذرات في مركب متعادل

يكون عدد CaCl 2مثال : في المركب يساوي صفرا. التأكسد لذرة ( ولكل ذرة من 2+ الكالسيوم )فيكون مجموع ( (1 -ذرات الكلور

أعداد التأكسد

صفر= ) 2+ ( ×1+(1- ( ×2

Cl2 Ca

11

لجميع ة- مجموع أعداد األكسد9الذرات أيون في لذرات ا متعدد

يكون مجموع - O Hمثال : لأليون .يساوي شحنة األيون أعداد التأكسد للذرات المكونة له =

ألن( -1)O + H

=) -1 ( + (2 - )

1 -

12

* في الجزيئات ثنائية الذرة يكون عدد أكسدة العنصر صفرا\

O 2 ، N2مثل

13

لكلور في ااحسب عدد تأكسد KClO3 للذرات المكونة ةمجموع أعداد األكسد

صفر= مركبللعدد

ذرات العنص

1ر

عدد ×

أكسهتد

+

عدد ذرات

العنصر2

عدد

أكسهتد

صف= ×ر

O3 +

+ Cl K

3×2-+1× Cl+ 1×1+=صفر

ص=فر

6 +

+

+

1 +

صف=ر

Cl

14

Cl- 5=صفر

= +5

Cl

= KClO3 الكلور في ةعدد أكسد + 5

15

للكروم في ةاحسب عدد األكسد- 2Cr2O7 األيون

لذرات المكونة لأليونا ةمجموع أعداد أكسد -2عدد شحنة األيون= المتعدد

ذرات العنصر

األول

عدد

أكسدهت

×

+

عدد ذرات العنصر

الثاني

×

عدد تأكسد

ه

= - 2 O7

+Cr2

7 ×

-2 +

2 ×

Cr

=

- 2

-14

+

2 ×

Cr

=

2 ×

Cr

= - 2

+14

Cr

= +12 2

+6 =

- 2

16

للنيتروجين في ةاحسب عدد األكسد- 3كل من الصيغ التالية

NO2 , NH3 NO3 , -

لذرات المكونة ا ةمجموع أعداد أكسد صفر= NH3 مركبلل


األول

×

عدد

أكسهتد

+


الثاني

عدد

أكسهتد

×

ص=فر

H3N +

3 ×

+ 1

+

N=صفر

N= -3

17

لذرات المكونة ا ةمجموع أعداد أكسد يساوي صفرا NO 2 مركبلل

O2N

+صفر=

2 ×

-2 +

N =صفر

N = +4

18

لذرات المكونة لأليونا ة مجموع أعداد أكسد يساوي شحنة األيون .المتعدد

لذرات المكونة ا ةمجموع أعداد أكسد NO3لأليون

- = - 1O3 +

N= -1

3 ×

-2

+

N= -1

N=5+

19

في عدد األكسدحدد 21/ 240 ذرة لكل ةالتالية : المواد

H2

H2O

Al

MgO

Al2S3

HNO3

H2SO4

H=

H=

O = Al=

Mg=O=Al= S=

H=

N=

O=

H=

S= O= Ca(OH)2Ca= O

= H= Fe(NO3)2

Fe= N= O

= O2 O=

20

رتب الصيغ التالية تصاعديا حسب ة قيم أعداد األكسد

لذرة ةالحل يحسب عدد األكسدالكروم في كل صيغة والنتيجة

, 6+ , 2+ , 3+ هي ) الترتيب صفر ( على الترتيب

) أقلها (: Cr ثمCrO ثم Cr2O3 ثم

Cr2O72-

لذرة الكروم في :-

Cr - Cr2O72- - CrO - Cr2O3

21

NaOCl - ClO4

- - Cl

- - NaClO3

+5 / -1 / +7 / + 1

Cl- ثم NaOCl ثم NaClO3 ثم ClO4

-

لذرة الكلور في :

الترتيب ) أقلها ( :

22راجح

الكبريت لذرة في :

( +4 / -2 / +6 / بالترتيب (صفر

H2S ثم S ثم SO3 ثم -2

Na2SO4 الحظ انه كلما ازداد عدد ذراتبالذرة األكسجين المرتبطة

هايزداد عدد تأكسد

الترتيب

عدد التأكسد للكبريت =

S - Na2SO4 - H2S - SO32-

أقلها

23راجح

رتب الصيغ التالية سؤال : تصاعديا حسب قيم

:أعداد التأكسد لذرة1 -

األكسجين:

2 -الكربون :

CO2 - CH3COOH - CH3CHO- C2H5OH

Na2O - K2O2 – OF2 – O3

1 4 2 3

4 2 1 3

24

N2 – NH3 – NO3- - NO2

3 -النيتروجين

: 4 3 1 2

H2 – NaH – H2O2

4 -2 1 3 الهيدروجين :

25

الصوديوم : كلوريد لتكوين الكلور مع الصوديوم تفاعل

Cl2Na + + Na

+ 2Cl-

Na Na+ أكسدة

- e- +ذرة الصوديوم فقدت إلكترونا\

وتحولت إلى أيون صوديوم وزاد عدد األكسدة

ذرة الصوديوم تأكسدت إلى أيون صوديوم

26

الصوديوم : كلوريد لتكوين الكلور مع الصوديوم تفاعل

Cl2Na + + Na

+ 2Cl-

Cl + e- Cl- اختزال

كل ذرة كلور اكتسبت إلكترونا\ وتحولت إلى أيون كلوريد ونقص عدد األكسدة

ذرة الكلور اختزلت إلى أيون كلوريد

27

2 O2- اختزال

Mg2+ +

O2 + 4 e-

2Mg + O2 2MgO

Mg 2 e-صفر

تأكسد خالل الماذا يحدث لعدد ؟األكسدة واالختزال

أكسدة في األكسدة.......عدد

صفالتأكسد ر

في االختزال .......عدد التأكسد

التفاعل الحظالتالي :

ادزيد

ينقص

Mg2+ + Mg

28

د عد

سدكتأ

ال

سألك

ادة

لاالختزا

عالقة األكسدة واالختزال مع عدد التأكسد

29راجح

هي :عملية األكسدةعملية يتم فيها فقد

اإللكترونات وزيادة عدد التأكسد

هي :عملية االختزالعملية يتم فيها

اكتساب اإللكترونات ونقص عدد التأكسد

30

تفاعل أكسدة - عملية كيميائية تخضع خاللها اختزال

عناصر لتغيرات في عدد األكسدة .

31

حدد المعادلة التي تعبر عن أكسدة أو اختزال العنصر الذي

تحته خط :-

Fe2 O 3+ 3 CO 2 Fe + 3 CO2

H2 + Cl2 2 HCl

C + O2 CO2

1-

2-

3-

أكسدة

اختزال

اختزال

0 +4

0 -1

3+ 0

32

حدد المعادلة التي تعبر عن أكسدة أو اختزال العنصر الذي

تحته خط :-

2Mg + O2 2MgO

2 H2O 2H2 + O2

C + Cu2O 2Cu + CO2

1-

2-

3-

أكسدة

اختزال

2- 0

0 2+

1+ 0

اختزال

33

األكسدة واالختزال تحدثان ا عمليت-) بشكل معا\ في تفاعل واحد

متزامن ( عدد =عدد اإللكترونات المفقودة

اإللكترونات المكتسبةتتغير األكسدة واالختزال في تفاعل

أعداد األكسدة لبعض العناصر .

التفاعل النصفي : جزء التفاعل الذي يتضمن األكسدة وحدها

وحده االختزالأو

34

المعادلة النهائية لتفاعالت األكسدة واالختزال : مجموع

التفاعلين النصفيين .ال تظهر اإللكترونات في معادلة التفاعل النهائية .

35

+ 2e-Cu Cu+2 التفاعل النصفي (لألكسدة (

2NO3-

+2e- +4H+

2NO2 + 2H2O

) التفاعل النصفي لالختزال (

0 +2

+5 -2 +1 +4 -2 +1 -2

Cu +2NO3-

+4H+

Cu+2 +2NO2

+2H2O

التفاعل النهائي لألكسدة - اختزال

36

أكسدة واختزال ال يكون التفاعلإذا لم يتغير عدد األكسدة ألي من

مثلالذرات

SO3 + H2O H2SO4

+4 -2 +1 -2 +1 +4 -2

37

هل تفاعل محلولي نيترات الفضة وكلوريد الصوديوم أكسدة –

اختزال :

Na+

+Cl-

+Ag+

+NO3

-

Na+

+NO3

-

+AgCl

+1 -1 +1 +5 -2

+1 +5 -2 +1 -1

38

واالختزال األكسدة تفاعالتالتساهمية والروابط

عدد األكسدة ليس شحنة حقيقية .-( تعني أن الذرة 1الشحنة )

اكتسبت إلكترونا\ من مادة أخرى .

-( يعني زيادة جذب 1عدد األكسدة )الذرة األعلى سالبية تكون شحنتها إلكترون الرابطة

الذرة األقل سالبية تكون شحنتها سالبة .موجبة .

39

H2 +Cl2 2HCl

ادرس التفاعل 0التالي : 0 +1 -1

أي ذرة اختزyلت ؟

ذرة الكلور

أي ذرة تأكسدت ؟

ذرة الهيدروجين

ما نوع الرابطة في المركب الناتج ؟

تساهمية

40

ال تنحصر تفاعالت األكسدة–اختزال باأليونات األحادية الذرة والعناصر

غير المتحدة .

العناصر في المركبات الجزيئية أو األيونات متعددة الذرات يمكنها أن تتأكسد أو تختزل إذا كان لها أكثر

من حالة أكسدة غير مساوية للصفر .

41

ترجع عادة األكسدة واالختزال إلى الجزيء أو األيون بكامله فبدال\ من

القول اختزلت ذرة النيتروجين نقول اختزل أيون النيترات إلى

ثاني أكسيد النيتروجين .

…. + NO3-

…. + NO2

+5 +4

42

س:صنف التفاعل النصفي )أكسدة أو اختزال(؟

+ 2e-Br2 2Br-0 -1

نقص عدد األكسدة نصف

االختزال

+ e-Na Na+0 +1

زاد عدد األكسدة نصف

األكسدة

اإللكترونات على اليسار

اإللكترونات على اليمين

43

س:حدد التحول نصف : أكسدة أو اختزال؟

إلى Feتحول Fe2+

02+ زاد عدد األكسدة

نصف أكسدة

إلى +Cu2تحول Cu

0 2+

نقص عدد نصف األكسدة

اختزال

44

س: أي من المعادالت التالية تمثل تفاعل أكسدة واختزال ؟

2KNO3 2KNO2 + O2

1+ 5+ 2- 1+ 3+ 2- 0

بما أن أعداد إذا\ المعادلة تمثل تفاعل األكسدة تتغيرأكسدة واختزال

نحسب عدد األكسدة لكل ذرة في طرفي المعادلة

الحظ وجود عنصر غير متحد في أحد الطرفين .

45

HCl + NaOH+1 1- 1+

H2O + NaCl2- 1+ 1+ 2- 1+ 1-

بما أن أعداد تتغيرالاألكسدة

تمثل تفاعل الإذا\ المعادلة أكسدة واختزال

الحظ أن التفاعل تعادل.

ال يوجود عنصر غير متحد في أحد الطرفين .

46راجح

س: حدد أي عنصر يتأكسد وأي عنصر ي|ختزل في كل معادلة مما

يلي ؟2KNO3 2KNO2 + O2

1+ 5+ 2- 1+ 3+ 2- 0

N نقص عددعنصر النيتروجين األكسدة

زيادة عدد Oي|ختزل عنصر األكسجين األكسدة

يتأكسد

47

H2 + CuO0 1+ 2-

H2O + Cu1+ 2- 0

Cu نقص عددعنصر النحاس األكسدة

زيادة عدد Hي|ختزل عنصر الهيدروجين األكسدة

يتأكسد

48

ال�كيميائية المعادلة الموزونةشروط- تتفق مع الحقائق 1

العلمية.- تحقق قانون 2

- تكون متوازنة 3 بقاء الكتلة .كهربائيا .

49

األكسدة معادالت وزنفي واالختزال

الحمضي الوسطالمعادلة- 1 لم بالصيغاكتب إذا

المعادلة اكتب ثم معطاة تكنوحمض : . األيونية الهيدروجين كبريتيد يتفاعل مثال

أكسيد وثاني الكبريتيك حمض وينتج النيتريكوماء . H2S + HNO3الهيدروجين H2SO4

+ NO2 + H2O

H2S +H+ +NO3

- 2H+ +SO4

2-+NO2 +H2O

50

أعداد- 2 عيناألكسدة :

H2S +H+ +NO3

- 2H+ +SO4

2-+NO2 +H2O

1+ 2- 1+ 5+ 2- 1+ 6+ 2- 4+ 2- 1+ 2-

نقص عدد األكسدة

زاد عدد األكسدة

على تحتوي التي المواد فقط احذفواكتب ، أكسدتها عدد يتغير ال عناصر

الباقي .H2S +NO3

- SO4

2-+NO2

51

النصفي- 3 التفاعل اكتبلألكسدة :

أكسدة

H2S SO4

2-

2- 6+

أ- وزن الذرات المركزية غير ) التي األكسجين والهيدروجين

تغيرت أعداد أكسدتها ( الذرة المركزية هنا هي

موزونالكبريت وهي :ة.

52

ب- وزن ذرات األكسجين في يضاف جزيء المعادلة النصفية:

مقابل كل ذرة (H2O ) ماء أكسجين للطرف الذي به نقص

في عدد ذرات األكسجين .

H2S SO4

2-+ 4H2O

2- 6+

53

ج- وزن ذرات الهيدروجين في يضاف :المعادلة النصفية

مقابل (+H ) كاتيونات هيدروجين كل ذرة هيدروجين للطرف الذي

به نقص في عدد ذرات H2Sالهيدروجين : SO4

2-+ 4H2O

2H +4H2

10 H

0 H

+10H+

54

الشحنة- وزن : دكل أ- في الشحنات عدد يحسب

المعادلة . من طرف - بين الفرق يحسب ب

الطرفين . شحنات - عدد يضاف ج

إلى = الفرق اإللكترونات منشحنة األعلى . الطرف

H2S SO4

2-+ 4H2O +10H+

)1× 0+ ( (4×0 ( )1× 2-+ ((10 ×1+ (

0 +88 8

+ e-

55

النصفي- 4 التفاعل اكتبلالختزال :

NO3

- NO2

أ- وزن الذرات المركزية غير

األكسجين والهيدروجين ) التي تغيرت أعداد أكسدتها (

الذرة المركزية هنا هي موزوالنيتروجين وهي:

نة.

56



في عدد ذرات األكسجين .NO3

- NO2

5+ 4+

3 O 2 O

O

+ H2O

57



به نقص في عدد ذرات الهيدروجين :

0 H

2 H

0 H

+2 H+NO3

- NO2

5+ 4+

+ H2O

+2 H

58

الكهربائية- الشحنات وزن : دفي أ- الشحنات عدد يحسب

المعادلة . من طرف كل - بين الفرق يحسب ب



+2 H+NO3

- NO2

5+ 4++ H2O

)1×-1+ ((2×+1 ( )1× 0+ ( (1×0(

1 01 1

+ e-

59

-تحقق من حفظ الشحنة بضبط 5بحيث يكون : المعامالت أمام اإللكترونات

عدد اإللكترونات عدد اإللكترونات المفقودة =

المكتسبةاكتب نسبة :

عدد اإللكترونات عدد اإللكترونات المفقودة إلى

المفقودة في -e عدد المكتسبةالمكتسبة في -e عدداألكسدة

االختزال

=8

1

يجب أن تكون أبسط نسبة صحيحة وإال يتم االختصار .

60راجح

مساواة عدد اإللكترونات في ول تفاعلنضرب طرفي الين : فاعلالتلألكسدة ال هو فيبقى ) 1 ( بـنصفي كما

النصفي التفاعل طرفي يضرب بينمابِـ ( المعادلة تضرب كما ) 8لالختزال

.الرياضية

+2 H+)NO3

- NO2

5+ 4++ H2O(+e-8

(H2S SO4

2-+ 4H2O +10H++ 8e-)1

+16H+8NO3

- 8NO2 +8H2O+ 8e-

H2S SO4

2-+4H2O +10H+ + 8e-

61

+16H+8NO3

- 8NO2 +8H2O+ 8e-

H2S SO4

2-+4H2O +10H+ + 8e-

) واختصر - اجمع التفاعلين النصفيتين6 ما هو مشترك في الطرفين (

H2S +8NO3

-

SO4

2- +8NO2 +4H2O

+ 6H+

62راجح

2- أعد األيونات التي تم حذفها في الخطوة 7ثم تأكد أن جميع األيونات موزونة .

H2S +8NO3

-

SO4

2- +8NO2 +4H2O

+ 6H+

NO 3أيون في HNO 3 ظهر بشكل -

أيونات 8 للمزاوجة مع +H أيونات 6يوجد المعادلة األصلية NO 3

إلتمام الصيغة +Hأيون 2لذلك يضاف -في الطرف األيسر وكذلك إلى الطرف

H2Sاأليمن للمعادلة . +8NO3

- + 6H+

SO4

2- +8NO2 +4H2O+ 2H+

+ 2H+

63

H2S +8HNO3

SO4

2- +8NO2 +4H2O + 2H+

SO 4أيون في H 2 SO 4 ظهر بشكل -2

SO 4 للمزاوجة مع أيون +H أيون من 2يوجد المعادلة األصلية

.H 2 SO 4 إلتمام صيغة -2

H2S +8HNO3 H2SO4 +8NO2

+4H2O

64

نموذجية ( )1- 8مسألة

المعادلة- 1 اكتب بالصيغاكتب ثم . األيونيةالمعادلة

KMnO4 + FeSO4+ H2SO4

Fe2 (SO4)3 + MnSO4+ K2SO4 + H2O

65

أعداد- 2 عينMnO4األكسدة :

- + Fe2+ Mn2+ + Fe3+


Fe2+ Fe3+


تغيرت أعداد أكسدتها ( وهي الحديد

وهي :موزون

ة.

66

ب- وزن ذرات األكسجين في غير موجودةالمعادلة النصفية:

ج- وزن ذرات الهيدروجين في غير موجودة:المعادلة النصفية

Fe2+ Fe3+

67




إلى = الفرق اإللكترونات منشحنة األعلى )2+ ×1( . الطرف )1× +3 (

2 3+1

Fe2+ Fe3+ + e-

1

68


أ- وزن الذرات المركزية غير األكسجين والهيدروجين

) التي تغيرت أعداد أكسدتها ( الذرة المركزية هنا هي

المنجنيز وهي:موزو

نة.

MnO4- Mn2+

69



MnO4في عدد ذرات األكسجين .- Mn2+

4 O 0 O

4 O

+ 4H2O

70



به نقص في عدد ذرات MnO4الهيدروجين :

- Mn2+ + 4H2O

0 H

8 H

0 H +8 H

+8 H+

71





MnO4- Mn2++ 4H2O+8 H+

)1× 1-+ ( (8×+1 ( )1× 2++ ((4 ×0 (

7+ 2+5 5

+ e-

72

-تحقق من حفظ الشحنة بضبط 5المعامالت أمام اإللكترونات

اكتب نسبة : عدد اإللكترونات

عدد اإللكترونات المفقودة إلى المفقودة في -e عدد المكتسبة

المكتسبة في -e عدداألكسدةاالختزال

=1

5

Fe2+ Fe3+ + e-×5

MnO4- Mn2++ 4H2O+8 H++5e-×

1

73


5Fe2+ 5Fe3+ + 5 e-

MnO4- Mn2+ + 4H2O+8 H++5e-

5Fe2++MnO4-+8 H+

5Fe3+ +Mn2+ + 4H2O

74

2- أعد األيونات التي تم حذفها في الخطوة 7ثم تأكد أن جميع األيونات موزونة . اضرب

ثم أضف األيونات2المعادلة بـ 10Fe2+ +2MnO4

-+16 H+

10Fe3++2Mn2++ 8H2O

+10SO42- +2K+ +8 SO4

2-

+15SO42- +2SO4

2-+2K+

+SO42-

75

+ 2KMnO4

5Fe2 (SO4)3

10 FeSO4 +8 H2SO4

+2 MnSO4+8 H2O+ K2SO4

76

األكسدة معادالت وزنفي واالختزال

القاعدي الوسطالوسط في التالية المعادلة زن

KMnO4 + NaIO3القاعدي :MnO2 + NaIO4

المعادلة - 1 اكتب . األيونية

K++MnO4- + Na+ + IO3

-

MnO2 + Na+ + IO4

-

77

أعداد- 2 عينK++MnO4 األكسدة :

- + Na+ + IO3

-

MnO2 + Na+ + IO4

-

1+ 7+ 2- 1+ 5+ 2-

4+ 2- 1+ 7+2-

التي المواد فقط احذفيتغير ال عناصر على تحتوي

الباقي . واكتب ، أكسدتها عددMnO4

- + IO3

- MnO2

+ IO4

-

7+ 5+ 4+ 7+

78



تغيرت أعداد أكسدتها ( وهي اليود

وهي :

موزونة.

IO3

- IO4

-

5+ 7+

79

ب- وزن ذرات األكسجين في أيونان يضاف المعادلة النصفية:

مقابل كل ذرة (- OH ) من أكسجين للطرف الذي به نقص

في عدد ذرات األكسجين إلى الطرف H2Oوجزيئان من

IO3 اآلخر ) تذكر: الوسط قاعدي (

- IO4

-

5+ 7++ H2O+2 OH-

80

ج-وزن ذرات الهيدروجين في جزيء يضاف :المعادلة النصفية

مقابل كل ذرة H2Oماء واحد هيدروجين للطرف الذي به نقص

وأيون في عدد ذرات الهيدروجين إلى الطرف – OHواحد من

IO3اآلخر :

- IO4

-

5+ 7++ H2O+2 OH-

الحظ أن الهيدروجين موزون .

81





IO3

- IO4

-

5+ 7++ H2O+2 OH-

)1×1-)+ (2×+1- ( )1× 1-+ ((1 ×0 (

3- 1-2

+ e-

82


أ- وزن الذرات المركزية غير األكسجين والهيدروجين

) التي تغيرت أعداد أكسدتها ( الذرة المركزية هنا هي

المنجنيز وهي:موزو

نة.

MnO4- MnO2

7+ 4+

83

ب- وزن ذرات األكسجين في أيونان يضاف المعادلة النصفية:

مقابل كل ذرة (- OH ) من أكسجين للطرف الذي به نقص

في عدد ذرات األكسجين إلى الطرف H2Oوجزيئان من

اآلخر ) تذكر: الوسط قاعدي (MnO4

- MnO2

7+ 4++2 H2O +4 OH-

الحظ أن الهيدروجين موزون .

84

ج-وزن ذرات الهيدروجين في جزيء يضاف :المعادلة النصفية

مقابل كل ذرة H2Oماء واحد هيدروجين للطرف الذي به نقص

وأيون في عدد ذرات الهيدروجين إلى الطرف – OHواحد من

MnO4اآلخر :- MnO2

7+ 4+

+2 H2O +4 OH-

85





MnO4- MnO2

7+ 4+

+2H2O +4OH-

)1×1-)+ (2×0 ( )1× 0+ ( (4 ×1- (

1- 4-3

+ e-

86

-تحقق من حفظ الشحنة بضبط 5اكتب نسبة : المعامالت أمام اإللكترونات

عدد اإللكترونات عدد اإللكترونات المفقودة إلى

المفقودة -e عدد المكتسبةالمكتسبة في -e عددفي األكسدة

االختزال

=2

3

IO3

- IO4

-

5+ 7++ H2O+2 OH- +2e-×

3MnO4

-MnO2

7+ 4+

+2H2O +4OH-+3e-×2

87


3IO3

- 3IO4

- +3H2O+6 OH- +6e-

2MnO4-

2MnO2 +4H2O +8OH-+6e-

3IO3

- +2MnO4

-

+2OH-

+H2O

3IO4

- +2MnO2

88

2- أعد األيونات التي تم حذفها في الخطوة 7ثم تأكد أن جميع األيونات موزونة .

3IO3

- +2MnO4

-

+2OH-

+H2O

3IO4

- +2MnO2

+3Na+ 2K+

+3Na+2K+

3NaIO3 +2KMnO4 + H2O

3NaIO4 +2MnO2 +2KOH

89

أ- 28س241ص

MnO4- + Cl- Mn2+ +HClO

MnO4-

Mn2++5 e - 4 +اختزالH2O+ 8H+

Cl-HClO+ H2O + H+ + 2 e -

أكســدة

2 ×

5 ×

2MnO4- 2Mn2++10 e - + 8H2O+ 16H+

5Cl-5HClO+ 5H2O + 5H+ + 10 e -

2MnO4-+5Cl- 2Mn2+ +5HClO+ 11H+ + 3H2O

90

- 28سب 241ص

I2 + NO3- IO3

- + NO2

I2

NO3-

2IO3-

NO2

+6H2O +12H++10e-

+H2O+2H++ e - 10×

أكسـ

اختزاـدةل

I2

10NO3-

2IO3-

10NO2

+6H2O +12H+ +10e-

+10H2O+20H++10e -

I2+10NO3-

2IO3-

+10NO2 +4H2O

+8H+

91

- 28سج

241صNO2

- NO + NO3-

NO2

- NO3-

+H2O +2H+ +2e-

NO2- NO

+H2O+2H++e- 2×

NO2- NO3

-

+H2O +2H+ +2e-

2NO2- 2NO

+2H2O+4H++2e-

3NO2-

NO3-

+3NO

+2H+ +H2O

92

المعادلة إلى جزئين يدل - تجزأ1 أحدهما على األكسدة واآلخر على

االختزال

ZnO22- + NH3 Zn +NO3

-

اختزال

أكسد

ة

واالختزال األكسدة معادالت الوسط في وزنالقاعدي

( : زن المعادلة األيونية التالية 1مثال) بالطريقة النصفية علما\ بأن التفاعل يحدث

الوسط القاعديفي

Zn ZnO22-

NO3- NH3

93

- وزن الذرات المركزية 2

) التي تغيرت أعداد أكسدتها (

يالحظ أن هذه الذرات > موزونة <

اختزال

أكسد

ة

Zn ZnO22-

NO3- NH3

94

+ 2H2O

وزن ذرات األكسجين في كل - 3 ) يضاف جزيء ماء : معادلة نصفية

H2O) مقابل كل ذرة أكسجينللطرف الذي به نقص في عدد

ذرات األكسجين

Zn ZnO22-

NO3- NH3 +3H2O

95

وزن ذرات الهيدروجين في كل - 4 يضاف كاتيون : معادلة نصفية

مقابل كل ذرة (+H ) هيدروجين هيدروجين للطرف الذي به نقص

في عدد ذرات الهيدروجين

+ 9H+

Zn ZnO22-

NO3- NH3

+ 4H++ 2H2O

+3H2O

96

:- وزن المعادلتين كهربائيا5

يحسب عدد الشحنات في كل طرف من أ-المعادلة ب-

يحسب الفرق بين شحنات الطرفين في كل معادلة

ج- يضاف عدد من اإللكترونات = الفرق إلى الطرف األعلى شحنة

+ 4H++ 2H2O

1 ×0 2 ×0 ) 1 ×2- ( ( 4× 1+(

+ 2e-

)9 ×1+(

0 +2

+8 0

+ 8e-

+

+

Zn ZnO22-

NO3- +9H+ NH3 +3H2O

) 1 ×1-+ ( )1 ×0+( )3 ×0(

أكســد

ة

اختزال

97

16H+8H2O + 8e-

+ 8e-

- مساواة عدد اإللكترونات في 6 نضرب طرفي المعادلة المعادلتين :

كما المعادلة ) 4 (األولى بـالرياضية

4Zn + 4ZnO22- +

NO3- + 9H+ NH3 + 3H2O

98

) كما - جمع المعادلتين النصفيتين 7 المعادالت الرياضية (

4Zn + 8H2O 4ZnO22- + 16H+ + 8e-

NO3- + 9H+ + 8e- NH3 + 3H2O

4Zn 4ZnO22-

الخطوات السابقة هي نفس خطوات الوسط الحمضي ولالنتقال إلى

الوسط القاعدي تستكمل الخطوات التالية:

+NO3-+5H2O + NH3 + 7H+

99

4Zn + NO3- +5H2O

4ZnO22- + NH3 + 7H+

+7OH-

+7OH-

عدد كل طرف- يضاف إلى 8 من آنيونات الهيدروكسيد

مساو� لعدد كاتيونات الهيدروجين

الخطوات االضافية لتحويل المعادلة من الوسط الحمضي إلى الوسط القاعدي

7H2O

100

- تجمع كاتيونات 9الهيدروجين مع آنيونات الهيدروكسيد في نفس

الطرف لتكوين جزيئات الماء4Zn + NO3

- + 5H2O +7OH-

4ZnO22- + NH3

+7H2O

101

- تحذف جزيئات الماء من 10 الطرف األيسر ويحذف ما يعادلها من الطرف األيمن

4Zn + NO3- +7OH-

4ZnO22- + NH3 +

+ 7H2O

+ 5H2O

2H2O

102

مثال زن المعادلة األيونية التالية بالطريقة النصفية علما\ بأن 1

التفاعل يحدث في الوسط القاعدي MnO4

- + Fe2+ Fe3++ MnO2

MnO4-

Fe2+

MnO2

Fe3+

+ 2H2O+ 4H + +3e -

+ e - 3×

3Fe3+ + MnO2 + 2H2O + 4OH -

3Fe3+ + MnO2 + 4OH -

أكســد

ة

اختزال

MnO4- + 3Fe2+ + 4H+ + 4OH -

MnO4- + 3Fe2+ + 2H2O

4H2O

103

2مثالزن المعادلة األيونية التالية بالطريقة النصفية علما\ بأن

التفاعل يحدث في الوسط الحمضي S 2- + NO3

- SO42- + NO2

S 2-

NO3-

SO42-

NO2

+ 4H2O + 8H+ + 8e -

+ H2O+ 2H++ e -

S 2- + 4H2O SO42-

+ 8H+ + 8e -

8NO3-

+16H+ + 8e - 8 NO2 + 8 H2O

S 2- + 8NO3- +8H+ SO4

2- + 8NO2 + 4H2O

8×

أكسـ

اختزـدةال

104

3مثال

Zn +NO3- Zn2+ + NH4

+

Zn

NO3-

Zn2+

NH4+

+2 e -

+ 3 H2O+ 10H+ +8 e -

4 ×

4 Zn + NO3- + 10H+ 4 Zn2+ + NH4

+ + 3 H2O

أكســد

اختزاةل

105

4مثالMn2+ + PbO2 MnO4

- + Pb2+

Mn2+

PbO2

MnO4-

Pb2+ + 2H2O

+ 4H2O

+ 4H+

+ 8H++ 5 e -

+2 e -

2 ×

5 ×

2Mn2+

2Mn2+

+ 8H2O 2MnO4-

2MnO4-

+ 16H+

+ 20 H+

+ 4H+

+10 e -

+10 e - 5PbO2

+5PbO2

5Pb2+

+5Pb2+

+10H2O

+ 2H2O

أكســد

اختزاةل

106

قاعدي ( ) 5مثالزن المعادلة األيونية التالية بالطريقة النصفية علما\ بأن

MnO4التفاعل يحدث في الوسط القاعدي- + C2O4

2- MnO2 + CO2

MnO4-

C2O42-

MnO2

CO2

+ 2H2O+ 4H+ +3 e -

2 +2 e -

2 ×

3 ×

2MnO4- +3C2O4

2- + 8H+ 2 MnO2 + 6 CO2 + 4H2O

+ 8 OH- + 8 OH-

2MnO4-+3C2O4

2- + 8H2O 2MnO2 + 6 CO2 + 4H2O + 8 OH-

2MnO4-+3C2O4

2- + 4H2O 2MnO2 + 6 CO2 + 8 OH-

اختزاأكسدلة

107

6مثال قاعدي

Al + NO3- AlO2

- + NH3

Al

NO3-

AlO2-

NH3

+ 2H2O

+ 3H2O

+ 4H+

+ 9H+

+3 e -

+8 e -

8 Al

3 ×

8 ×

+16H2O 8AlO2- + 32H++24 e -

3NO3- + 27H+ +24 e - 3NH3 +9H2O

8 Al +3NO3- +7H2O 8AlO2

- +3NH3 + 5H++5 OH- +5 OH-

8 Al +3NO3- +7H2O 8AlO2

- +3NH3+5 OH- +5H2O

8 Al +3NO3- +2H2O 8AlO2

- +3NH3+5 OH-

أكســد

ةاختزا

ل

108

7مثال قاعدي

SO32- + Cl2 SO4

2- + Cl-

SO32-

Cl2

SO42-+ H2O + 2H+ + 2 e -

2Cl-+ 2 e -

SO32- SO4

2-+ H2O + 2H++ Cl2 +2Cl-+2 OH- +2 OH-

SO32- SO4

2-+ H2O+ Cl2 +2Cl-+2 OH- +2 H2O

SO32- SO4

2-+ Cl2 +2Cl-+2 OH- + H2O

اختزال

أكســد

ة

109

مثال 9

قاعدي

MnO4- + I- MnO4

2- + IO4-

MnO4-

I-

MnO42-

IO4-

+ e - + 4H2O + 8H++ 8 e -

8 ×

IO4-+ 4H2O + 8H++ 8 e - I-

8MnO4- 8MnO4

2-+8 e -

8MnO4- 8MnO4

2-+ 4H2O+ I- +IO4-+ 8H+ +8 OH-+8 OH-

8MnO4- 8MnO4

2-+ 4H2O+ I- +IO4-+8 OH- + 8H2O

8MnO4- 8MnO4

2-+ I- +IO4-+8 OH- + 4H2O

اختزال

أكســد

ة

110راجح

المؤكسدة العواملالمختزلة والعوامل

التي : المادة المؤكسد العاملمادة أكسدة على القدرة لها

أخرى . المؤكسد : يكسبالعامل

أكسدته ويقلإلكترونات عددالتفاعل . خالل

التي : المادة المؤكسد العاملت|ختزل ( ). اختزالها يتم

111

التي : المادة المختزل العاملمادة اختزال على القدرة لها

أخرى . المختزل : يفقدالعامل

أكسدته ويزدادإلكترونات عددالتفاعل . خالل

التي : المادة المختزل العاملتتأكسد .

112

األكسدة مصطلحاتالمصواالختزال

طلح

التغير عدد فياألكسدة

في التغيرعدد

اإللكترونات

األكساالختدة

زالعامل

عامل مؤكسدمختزل

يزدايقد

ل

يزداد

يقل

فقد إلكترونا

تكسب

كسب إلكتروناتإلكترونات

فقد إلكترونا

ت

113

للعوامل النسبية القوةوالمختزلة العوامل المؤكسدة

المؤكسدةالعوامل المختزلةLiKCa

Mn 2+

F -

ل

موا

لعاةوق

ةاد

زيةزل

ختمال

Li+K+

Ca2+

MnO4-

F 2

ل

موا

لعاةوق

ةاد

زيةسد

ؤكمال

114

\ العنصر نشاطا يكون األكثرأكبر لفقد ميله

\ عامال ،ويكون اإللكتروناتأقوى المسافة كلما .مختزال\ بين زادت

السلسلة في يزداد العنصرينتفاعل حدوث بينهما . احتمال

مؤكسد لعامل السالب األيون \ مختزال عامال\ يكون قوي

. \ ضعيفاF2 العامل

األقوى المؤكسد F - المختزل العامل

األضعف

115

لعامل الموجب األيون \ عامال يكون قوي مختزل

. \ ضعيفا مؤكسدا\Li مختزل عامل

قوي Li + مؤكسد عامل

الفلز ضعيف محل السابق الفلز يحل. مركباته في الالحق

Zn يسبقCu وبالتالي

Zn محل يحلCu2+

Zn ) مختزل عامل نشاطية أكثرمن) Cuأقوى Cu2+

من أقوى مؤكسد +Zn2عامل

116

يتأكسد مختزل عامل أيالمؤكسدة بالعوامل

تحته . الموجودةF2 محل يحل

أيوناتCl-Br-I-

في محاليلها

Cl2 محل يحلأيونات

Br-I- فيمحاليله

ما

Br2 محل يحلأيونات

I- فيمحاليله

117راجح

إحالل Cl2معادلة

Br- 2Br- + Cl2محل Br2 + 2Cl-

2Br- Br2 + 2e-

أكســ

دة Cl2 + e- 2Cl-اختز

ال والمؤكسد المختزل العامل حدد؟ التفاعل هذه العامل في

هو : المختزلBr-

العامل هو : المؤكسد

Cl2

118

التناسب عدمد ت|ؤكس� أن يمكنها المواد بعضأيونات مثال\ ، بسهولة ل وت|ختز�

O2البيروكسيد 2 -

تكون حيثمستقرة غير تساهمية الرابطة

األكسجين . ذرتي -2[:O:O:] بين: :

: : ذرة : كل البيروكسيد أيون فيأكسدة ( عدد لها -) . 1أكسجين

أكسدة حالة يمثل وتركيبهبين -O2 و O2وسطية

119

، الهيدروجين H 2 O2بيروكسيدوأكسجين ماء إلى يتفكك

جزيئي .

2H2O2 2H2O +O2

1- 2- 0

الهيدروجين H 2 O2بيروكسيدوي|ختزل يتأكسد

اختزال

أكســد

ة

120

عدم مادة :التناسب خالله تعمل الذي التفاعل

وكعامل مؤكسد كعامل معينةالوقت . ( ). نفس في مختزل

Documents

الأكسدة والاختزال