Les réactions d’oxydo-réduction

scolaris academie

 دروس وملخصات وتمارين الفيزياء والكيمياء للسنة الأولى باكالوريا علوم رياضية خيار فرنسية - المسلك الدولي


Les réactions d’oxydo-réduction




1. مقدمة عن التفاعلات الأوكسيدو-اختزال

تعتبر التفاعلات الأوكسيدو-اختزال من أهم التفاعلات الكيميائية في الكيمياء العامة. وفي هذه التفاعلات، يحدث انتقال للإلكترونات بين المواد المتفاعلة مما يؤدي إلى تغيرات في حالات الأكسدة لهذه المواد.

  • أوكسدة (Oxydation):
    هي عملية فقدان الإلكترونات من المادة.

  • اختزال (Réduction):
    هي عملية اكتساب الإلكترونات من المادة.

يتم تحديد حالة الأكسدة بناءً على عدد الإلكترونات المفقودة أو المكتسبة خلال التفاعل.


2. تفاعل الأوكسيدو-اختزال

يتضمن تفاعل الأوكسيدو-اختزال دائمًا تفاعل بين عامل مؤكسد و عامل مختزل:

  • عامل مؤكسد (Oxydant): هو المادة التي تقبل الإلكترونات ويتم اختزالها.
  • عامل مختزل (Réducteur): هو المادة التي تفقد الإلكترونات ويتم أكسدتها.

مثال على تفاعل أوكسيدو-اختزال:

  • عندما يتفاعل الحديد (Fe) مع الأوكسجين (O₂) في الهواء لتكوين أوكسيد الحديد (Fe₂O₃): Fe + O₂ → Fe₂O₃
    في هذا التفاعل، يفقد الحديد إلكترونات (أوكسدة)، بينما يقبل الأوكسجين الإلكترونات (اختزال).

3. القوانين المتعلقة بتفاعلات الأوكسيدو-اختزال

  • قانون حفظ الشحن:
    في تفاعل الأوكسيدو-اختزال، يكون مجموع الشحنات قبل التفاعل مساوياً لمجموع الشحنات بعد التفاعل.

  • التفاعل العكسي:
    يمكن أن يحدث تفاعل الأوكسيدو-اختزال بشكل عكسي في الخلايا الجلفانية أو البطاريات.


4. تفاعلات الأوكسيدو-اختزال في الحياة اليومية

  • البطاريات والخلايا الجلفانية:
    في البطاريات، يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية باستخدام تفاعلات الأوكسيدو-اختزال.

  • التآكل (Corrosion):
    يعتبر تآكل المعادن مثل الحديد (الصدأ) نتيجة لتفاعل أوكسيدو-اختزال، حيث يتأكسد الحديد بواسطة الأوكسجين.

  • الاحتراق:
    احتراق المواد العضوية مثل الفحم أو الخشب يعتبر تفاعل أوكسيدو-اختزال، حيث يتفاعل الكربون مع الأوكسجين.


5. تحديد حالة الأكسدة

من الضروري معرفة حالة الأكسدة لكل عنصر في التفاعل. إليك بعض القواعد لتحديد حالة الأكسدة:

  • في المركبات غير العضوية، حالة الأكسدة للأوكسجين غالباً ما تكون -2، بينما حالة الأكسدة للهيدروجين تكون +1.
  • في المركبات ذات الشحنة الإجمالية، مجموع حالات الأكسدة لجميع العناصر يجب أن يكون مساوياً للشحنة الكلية للمركب.

6. أمثلة وتمارين تطبيقية

تمرين 1:
في التفاعل التالي، حدد حالات الأكسدة للعناصر ووضح أيها تم اختزاله وأيها تم أكسدته:
Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu

تمرين 2:
في تفاعل بين الهيدروجين والأوكسجين:
2H₂ + O₂ → 2H₂O
حدد حالة الأكسدة للهيدروجين والأوكسجين، وأشرح أيهما تم اختزاله وأيها تم أكسدته.


7. نصائح للدراسة الفعالة

  • فهم التفاعل بين الأوكسيد والاختزال:
    ركز على فهم كيف يحدث انتقال الإلكترونات بين العناصر في التفاعلات.

  • التدريب على تحديد حالات الأكسدة:
    حل تمارين متنوعة لتحديد حالات الأكسدة في مختلف المركبات.

  • التطبيق في الحياة اليومية:
    حاول تطبيق مفاهيم الأوكسيدو-اختزال على التفاعلات التي تحدث من حولك في الحياة اليومية.


تحميل موارد إضافية