طريقة موازنة معادلة النصفية لدرس الاكسدة والارجاع

في الدرس السابق درسنا طريقة وزن المعادلات النصفية ولكن تلك كانت الطريقة الأولى لوزن المعادلة..
والطريقة الثانية تغير أعداد التأكسد..

فمن المهم أن نعرف طريقة تعيين أعداد التآكسد لكل ذرة أو أيون ثم البحث عن التغيرات في هذه التغيرات مرتبطة بالتغير في أعداد الإلكترونات .


سنأخذ معادلة ونطبقها : | ClO3- + I2 --------- IO3- +Cl- |

في حالة الوسط الحامضي
1 تغير في عدد التأكسد من خلال تعين كل ذرة أو أيون ونلاحظ التغير في أعداد الأكسد اكسدة ( 0-5=5)


ClO3- + I2 --------- IO3- +Cl-


اختزال ( 5-1-=6)
-قلنا اكسدة لان اليود كان صفر فاصبح 5 لذلك زاد بعدد التأكسد..
-اما الكلور في المركب الأول كان 5 فأصبح 1- لذلك نقص عدد التأكسد فيكون اختزال..
-نحدد في الاختزال والأكسدة التغير من خلال طرح مثل الطريقة في الاعلى لنستفيد بها بالخطوة الثانية فقط فعدد مقدار التغير فالتأكسد 5 وبالاختزال 6
2 عدد الالكترونات ClO3- + I2 --------- IO3- +Cl-


باستخدام التغير في أعداد التأكسد نكتب عدد الالكترونات التي انتقلت من والى..
- نلاحظ ان اليود في الطرف الايسر كتبت 10 ولم تكتب 5 لانه عبارة عن ذرتين كأن ضربنا 5 × 2 = 10
3 توحيد الالكترونات ClO3- + I2 --------- IO3- +Cl-


ملاحظة: تلاحظ هنآ انا عملنا عملية توحيد ..كأنها عملية تبادل فلكي تتساوى أعداد الالكترونات المكتسبة مع المفقودة لذلك نضربها في ابسط عدد صحيح
لنساوي الالكترونات.. بعد هذه الخطوة ضع الأرقام امام كل مركب او ذرة او ايون ، وفي حالة عدم توازن المعادلة من هيدروجين وأكسجين يضاق الماء.
4 المعادلة الكلية ، تأكد من الوزن
5ClO3- + 3I2 --------- 6IO3- +5Cl- +6H+ + H2O3

مفهوم التأكسد والإختزال و كيفية حساب عدد التأكسد لذر أو أيون
قبل أن نتطرق الى مفهوم التأكسد والإختزال أرى أن لا تكون معلوماتنا سطحية بحيث اننا نحفظ التعريف فقط

ومنها يجب أن نعي عدة أمور في موضوعنا هذا لفهم أقرب لمفهوم التأكسد والإختزال

لنعد إلى الوراء قليلا وأثناء دراستنا للذرة

المعروف أن الذرة تتكون من بروتونات ونيوترونات داخل النواة مع ألكترونات على مدارات

أو على أفلاك وهناك قوة تجاذب بين الالكترونات والبروتونات وقوة التجاذب ثابتة نظرا لأن

عدد الألكترونات والبروتونات متساو في كل ذرة

أما إذا أرادت الذرة أن تصل الى وضع الاستقرار فهي إما تفقد الكترونات أو تكتسب الكترونات

الأمر الآخر هو التغير الكيميائي أو التفاعل الكيميائي والفرق بينه وبين التغير الفيزيائي

التغير الكيميائي ببساطة هو إنتاج مادة أو مواد جديدة تختلف خصائصة عن المواد المتفعلة

ويمكن التعرف على التغير الكيميائي من خلال تغير الصيغة الكيميائية

أما التغير الفيزيائي فهو الذي ينتج مادة لاتختلف خصائصها الكيميائية عن المادة الاصلية

ويمكن التعرف على التغير الفيزيائي بأن الصيغة الكيميائية بقت كما هي فقط تغيرت الحالة الفيزيائية

مثال :

في التفاعلين

H2O>>>>H2+O2

H2O(l)>>>>H20(g

التفاعل الأول تحليل الماء كهربائيا بحيث أنتج مواد جديدة وهي غازي الاكسجين والهيدروجين لذا فهو تفاعل كيميائي أو تغير كيميائي

أما التفاعل الثاني فهو تبخر الماء (تحوله من الحالة السائلة الى الغازية) وهنا نلاحط أن الصيغة الكيميائية لم تتغير مازالت H2O ولكن الحالة الفيزيائية هي التي تغيرت من سائل الى غاز وبهذا يكون هذا النفاعل تغير فيزيائي

من المعلومات السابقة نخرج بنتيجة مهمة وهي

أن التفاعل الكيميائي يتجم في الألكترونات فقط اما التحكم بالبروتونات فهو في الفيزياء النووية أو الاشعاعية

والآن إذا أردنا شحن ذرة بشحنة سالبة أو أكثر

من الطبيعي أن نضيف اليها الكترون فيزيد عدد الالكترونات على البروتونات وتكون الشحنة سالبة

وعند إضافة الكترونين تزيد الالكترونات بمقدار 2 وتصبح الشحنة سالب 2

وهكذا

أما عندما نريد أن أن نشحن ذرة بشحنة موجبة فلا نستطيع إضافة بروتون لأننا النتحكم في النواة وشحنتها لذا من الأفضل نزع الكتورنات ليقل عدد الألكترونات عن عدد البروتونات وتصبح البروتونات أكثر بمقدار 1 وتصبح الشحنة موجب 1

وهكذا بالنسبة لنزع الكترونين تصبح الشحنة موجب 2

بالنسبة لعملية إضافة ألكترون أو أكثر يزيد فيها يقل فيها مقدار الشحنة
مثال : من -1 الى -2
أو من 0 الى -1
أو من +1 الى 0

ونزع الكترون أو أكثر يصاحبه زيادة مقدار الشحنة بعدد الالكتورنات المنزوعة
مثال : من 1- الى 0
أو من 0 الى +1
أو من +1 الى +2

العملية الاولى تسمى الإختزال (لأن مقدار الشحنة يقل)

والعملية الثانية تسمى التأكسد

ويمكن تلخيص الموضوع

بأن

الإختزال : هو كسب الكترون أو اكثر ويمكن معرفته بنقصان مقدار الشحنة

التأكسد : هو فقد الكترون او أكثر ويمكن معرفته بزيادة مقدار الشحنة

============================== ====================


كيفية حساب عدد التأكسد لذر أو أيون

عرفنا من درسنا السابق في التاكسد والإختزال أن الذرة كي تصل الى حالة الإستقرار يجب ان تفقد او تكتسب الكترون وعند فقدانها لألكترون تكون موجبة والعكس

والمعلوم أن الذرة في هذه حالتها الفيزيائية غير مشحونة

مثال

الذرات

O2

Na

K

Cl2إلخ

نرى هنا أنه لاتوجد شحنة في كل ذرة وبهذا يكون عدد التأكسد لكل واحدة منها =صفر

أما إذا فقدت الذرة أو إكتسبت الكترون أو اكثر فإنها تتحول إلى أيون سواء كان موجب أو سالب

كما في الامثلة

-Cl

+Na

Ca+2
فإن عدد التأكسد لكل ذرة في هذا الأيون هو شحنة الايون

وعليه تكون أعداد التأكسد على التوالي كالتالي

-1
+1
+2

هذه بعض الاسئله

كيف أحسب عدد التأكسد للكلور في المركبات التالية :

kclo4


Ba(clo2)2


Ba(clo2)2

في البداية نحدد شحتة المركب كاملة

المركب لايوجد به شحنة

لذا تكون الشحنة الكلية للمركب = صفر

القانون

مجموع تكافؤ الذرات داخل الجزئ = صفر

لدينا الآن

ذرة باريوم

ذرتين كلور

4 ذران أكسجين



والمعروف أن شحنة كل من
O=-2
Ba=+2

وعليه
Ba+2Cl+4O=صفر

-2*4+2Cl+2=صفر

2Cl= 8-2
2Cl=6
Cl=3


المثال الثاني

kclo4

لدينا
4 أكسجين
ذرة كلور
ذرة بوتاسيوم

4O+cl+K=صفر

k=1
o=-2

وعند التطبيق

cl=
8-1
=7

حل آخر


kclo4

بما أن شحنة k = +1

فإن شحنة
clo4=-1

يعني مجموع أربع ذرات أكسجين وذرة كلور= -1

4*-2+كلور= -1

cl= 8-1
=7



Ba(clo2)2

بما ان شحنة الباريوم = +2

فإن شحنة cl02 تساوي -1(بالتبادل)

يعني مجموع ذرات 2 اكسجين وكلور = -1

2*-2 + كلور = -1

كلور = 4-1
=3



المصدر: منتدى كذا ميزا - من قسم: ركن الكيمياء