مرجع
آخر الزيارات

مختزل

562 كلمة•0 مشاهدة•🗒️ منذ 10 ساعات
باختصار: المختزِل (أو العامل المختزل) في الكيمياء هو أي عنصر أو مركب كيميائي في تفاعل أكسدة-اختزال والذي يقوم بمنح إلكترون أو أكثر إلى نوع كيميائي آخر. تجد هنا «أمثلة»، «Cl2 + 2e- =2Cl-+1.36» و«Al3+ + 3e- =Al-1.66» ضمن 7 أقسام.
المحتويات
  1. أمثلة
  2. Cl2 + 2e- =2Cl-+1.36
  3. Al3+ + 3e- =Al-1.66
  4. 2Li(s)0 → 2Li(s)+1 + 2e-
  5. قوة المختزلات
  6. H20(g) → 2H+1(g) + 2e-
  7. اهمية المواد المؤكسدة والمختزلة

قبل الخوض في التفاصيل، المختزِل (أو العامل المختزل) في الكيمياء هو أي عنصر أو مركب كيميائي في تفاعل أكسدة-اختزال والذي يقوم بمنح إلكترون أو أكثر إلى نوع كيميائي آخر. بهذه العملية فإن المختزل يُؤكسَد، ويمنح الإلكترونات إلى المؤكسد. بعبارة أخرى فإن المختزل يخضع لعملية أكسدة، والمؤكسد يخضع لعملية اختزال. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.

C6H6 + 3 H2 → C6H12

فمثلًا ففي التفاعل أدناه:

من جهة ثانية، فالمختزل هنا هو أيون فيرو سيانيد (−4[Fe(CN)6]) والذي يمنح إلكتروناً إلى ذرة الكلور ويتحول إلى فيريسيانيد (−3[Fe(CN)6])، أي أن حالة أكسدة الحديد تغيرت من +2 إلى +3 (عملية أكسدة)، وفي الوقت نفسه فإن غاز الكلور هو المؤكسد، والذي اختـُزل بدوره إلى أيون الكلور.

في هذا الإطار، أما في الكيمياء العضوية فغالباً ما يبسط مبدأ انتقال الإلكترونات أثناء عملية الاختزال بالإشارة إلى إضافة الهيدروجين إلى جزيء ما. فمثلًا فإن البنزين يختزل إلى حلقي الهكسان بوجود حفاز من البلاتين (عملية هدرجة):

2[Fe(CN)6]4− + Cl2 → 2 [Fe(CN)6]3− + 2 Cl−

أمثلة

وفي هذا الصدد، من الأمثلة المعروفة للمختزلات هي الفلزات القلوية مثل الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم، والفلزات القلوية الترابية مثل الكالسيوم والباريوم.

من جانب آخر، تعد الهيدريدات من المختزلات القوية، مثل هيدريد الصوديوم وهيدريد الليثيوم وهيدريد ألومنيوم الليثيوم، إلى جانب بورهيدريد الصوديوم وملغمة الصوديوم.

Cl2 + 2e- =2Cl-+1.36

وفي هذا السياق، في بعض الأحيان تتصرف بعض الأنواع الكيميائية كمختزل وفي أحيان أخرى كمؤكسد. ينتمي غاز الهيدروجين إلى هذه الأنواع، فهو يتصرف كمختزل مع اللافلزات، في حين أنه يتصرف كمؤكسد مع الفلزات. إذا اعتبرنا تفاعل الليثيوم مع غاز الهيدروجين:

علاوةً على ذلك، فإن الهيدروجين يتصرف كمؤكسد لأنه يكتسب الإلكترونات من الليثيوم:

ومن جهة أخرى، فمثلًا فإن الصوديوم Na مختزل أقوى من الكروم Cr، والذي بدوره مختزل أقوى من النحاس Cu.

2Li(s) + H2(g) → 2LiH(s)

MnO4- + 8H+ + 5e- =Mn2+ + 4H2O+1.49

Al3+ + 3e- =Al-1.66

  • 2H2O(l) + 2e- = H2(g) + 2OH - -0.83
  • Cr3+ + 3e- =Cr-0.74
  • Fe2+ + 2e- =Fe-0.44
  • 2H+ + e- =H20.00
  • Sn4+ + 2e- =Sn2++0.15
  • Cu2+ + e- =Cu++0.16
  • Ag+ + e- =Ag+0.80
  • Br2 + 2e- =2Br-+1.07

2Li(s)0 → 2Li(s)+1 + 2e-

  • H20(g) + 2e- → 2H-1(g)
  • أما إذا اعتبرنا تفاعل الفلور مع الهيدروجين:
  • H2(g) + F2(g) → 2HF(g)
  • فإن الهيدروجين يتصرف كمختزل لأنه يمنح الإلكترونات إلى الفلور:

قوة المختزلات

  • مؤكسدمختزل جـهد الاختزال فولت
  • Li+ + e- =Li-3.04
  • Na+ + e- =Na-2.71
  • Mg2+ + 2e- =Mg-2.38

وفي السياق ذاته، تكون المختزلات ذات قوة أكبر كلما زادت قدرتها على منح الإلكترونات، بمعنى آخر فأن المختزلات القوية تتألف من عناصر لها سالبية كهربية أقل، أي أن لها قدرة أقل على جذب الإلكترونات إلى النواة.

وفي هذا الصدد، في الجدول أدناه أمثلة على تفاعلات أكسدة-اختزال وجهود الاختزال الموافقة، ويقاس جهد الاختزال بالفولت:

ومن جهة أخرى، يعبر عن مقدرة مادة ما على منح أو اكتساب الإلكترونات بجهد الاختزال. كلما كانت قيمة جهد الاختزال سالبة، كلما ازدادت مقدرة النوع الكيميائي على الاختزال . بالمقابل كلما ازدادت قيمة جهد الاختزال إيجاباً، كلما زادت القوة المؤكسدة للنوع الكيميائي.

H20(g) → 2H+1(g) + 2e-

F20(g) + 2e- → 2F-1(g)

اهمية المواد المؤكسدة والمختزلة

علاوةً على ذلك، يرجع تآكل المواد إلى فعل مواد مؤكسدة أو مختزلة، ويحدث هذا التآكل بسبب الفاعلية الكهركيميائية. ولكي يحدث التآكل فلا بد من وجود مصعد ومهبط على المعدن . ويكون المصعد هو القطب الذي يفقد إلكترونات (فهو يقوم بعمل مادة مختزلة ) ، وبناء على ذلك تحدث الأكسدة على المصعد . والمهبط هو القطب الذي يكتسب إلكترونات ويعمل كمادة مؤكسدة وبالتالي يحدث الاختزال على المهبط . كما أن الظروف لا بد وأن تتهيئ لحدوث التآكل وهي وجود فرق في كمون الأكسدة، فإذا كان موجودا يبدأ التآكل إذا وُجد توصيل كهربي عن طريق الرطوبة أو كهرل.

  • وصلات خارجية
  • الأكسدة والاختزل في الكيمياء العضوية
  • المراجع
  • اقرا كذلك
  • أكسيد
  • مؤكسد
  • عدد الأكسدة
  • تفاعلات أكسدة-اختزال

ما رأيك في هذه المقالة؟

📝 هل في هذه المقالة خطأ؟

إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.