الفصل 8
الفصل 8. الأكسدة والاختزال. الصف الثا ني عشر العلمي. إعداد راجح شعبان. عدد الأكسدة. يستند عدد الأكسدة لعنصر في جزيء على توزيع الإلكترونات في هذا الجزيء. قواعد حساب أعداد الأكسدة :.
الفصل 8
E N D
Presentation Transcript
الفصل 8 الأكسدة والاختزال الصف الثاني عشر العلمي إعداد راجح شعبان
عدد الأكسدة يستند عدد الأكسدة لعنصر في جزيء على توزيع الإلكترونات في هذا الجزيء قواعد حساب أعداد الأكسدة : 1- عدد الأكسدةلأي عنصر غير متحد يساوي صفرا مثل : , K(s) Mg (s) , Al(s) , Na(s) راجح
2- عدد الأكسدةللأيون أحاديالذرة يساوي شحنةالأيون . مثلا :- عدد التأكسد لأيون الصوديوم (Na+) = (+ 1) عدد التأكسد لأيون الكبريت( S 2-) = ( - 2 ) عدد التأكسد لأيون الألومنيوم (Al 3+) = ( + 3) راجح
3- في مركب ثنائي الذرة يكون للعنصر الأكثر سالبية عدد أكسدة يساوي شحنته السالبة كما لو كان أيوناً مفرداً . عدد الأكسدة O في( NO) = ( - 2 ) راجح
4- عدد الأكسدة للفلور في أي مركب = -1 دائماً . عدد التأكسد F في( LiF) = ( - 1 ) راجح
5- أعداد الأكسدة للأكسجين في مركباته في مركباته بصورة عامة ما عدا الحالتين التاليتين - 2 في حالة البيروكسيد مثل BaO2H 2 O 2, -1 عند اتحاده مع الفلور +1 +2
6- عدد أكسدةالهيدروجين في معظم مركباته (+1) إلا : في مركباته مع الفلزات النشطة مثل CaH 2 , NaH فيكون )-1(
علل : عدد أكسدة الهيدروجين في هيدريد الصوديوم NaH = - 1 لأن الهيدروجين أعلى في السالبية الكهربائية من الصوديوم
7- في مركبات عناصر المجموعتين 1 و 2 ومركبات الألومنيوم تكون أعداد الأكسدة لهذه العناصر على التوالي +1 ، +2 ، +3 . عدد أكسدة Ca في CaCO3= (2+) راجح
8- مجموع أعداد أكسدة لجميع الذرات في مركب متعادل يساوي صفرا. مثال : في المركب CaCl 2 يكون عدد التأكسد لذرة الكالسيوم ( +2 ) ولكل ذرة من ذرات الكلور ( - 1 ) فيكون مجموع أعداد التأكسد Ca Cl2 صفر = + 1 ×)+ 2( 2 ×)- 1 ) راجح
9- مجموع أعداد الأكسدةلجميع الذرات في أيون متعدد الذرات يساوي شحنة الأيون . مثال : للأيون O H - يكون مجموع أعداد التأكسد للذرات المكونة له = ( - 1 ) لأن O H = ) + 1 ( + ( - 2 ) = - 1 راجح
* في الجزيئات ثنائية الذرة يكون عدد أكسدة العنصر صفراً مثل O 2
احسب عدد تأكسد الكلور في KClO3 مجموع أعداد الأكسدة للذرات المكونة للمركب= صفر عدد ذرات العنصر 2 عدد ذرات العنصر 1 عدد أكسدته عدد أكسدته × × + صفر = Cl + O3 + = صفر K = صفر × × + Cl +1 1 × 1 + -2 3 راجح
Cl = +1 + + - 6 صفر - Cl صفر = 5 Cl + 5 = عدد أكسدة الكلور في KClO3 = + 5 راجح
2- احسب عدد الأكسدة للكروم في الأيون Cr2O72- مجموع أعداد أكسدةالذرات المكونة للأيون المتعدد= شحنة الأيون عدد أكسدته عدد ذرات العنصر الثاني عدد ذرات العنصر الأول عدد أكسدته × × + - 2 = Cr2 + O7 Cr × 2 - 2 = + - 2 7 × - 2 = Cr × 2 + - 14 - 2 + 14 = Cr × 2 + 12 + 6 = = Cr 2 راجح
3- احسب عدد الأكسدة للنيتروجين في كل من الصيغ التالية NO2 ,NH3 NO3- , مجموع أعداد أكسدةالذرات المكونة للمركبNH3= صفر عدد أكسدته عدد ذرات العنصر الثاني عدد أكسدته عدد ذرات العنصر الأول × × صفر = + H3 N + صفر = × N + + 1 3 - 3 = N
مجموع أعداد أكسدةالذرات المكونة للمركبNO 2 يساوي صفرا صفر N O2 = + صفر + N - 2 = × 2 + 4 = N
مجموع أعداد أكسدةالذرات المكونة للأيون المتعدد يساوي شحنة الأيون . مجموع أعداد أكسدةالذرات المكونة للأيون NO3- = - 1 - 1 O3 = N + - 1 N = - 2 3 + × N + 5 = راجح
رتب الصيغ التالية تصاعديا حسب قيم أعداد الأكسدة لذرة الكروم في :- Cr - Cr2O72- - CrO - Cr2O3 الحل يحسب عدد الأكسدة لذرة الكروم في كل صيغة والنتيجة هي ( + 3 , + 2 , + 6 , صفر ) على الترتيب الترتيب ( أقلها ): Cr ثم CrO ثم Cr2O3 ثم Cr2O72-
لذرة الكلور في : NaOCl - ClO4- - Cl- - NaClO3 + 5 /- 1 /+ 7/ + 1 الترتيب ( أقلها ) : Cl- ثم NaOCl ثم NaClO3 ثم ClO4-
لذرة الكبريت في : S - Na2SO4 - H2S - SO32- عدد التأكسد للكبريت = ( + 4/- 2/ + 6 /صفر ) بالترتيب الترتيب ( أقلها ) : H2S ثم S ثم SO32- ثم Na2SO4 لاحظ انه كلما ازداد عدد ذرات الأكسجين المرتبطة بالذرة يزداد عدد تأكسدها راجح
سؤال :رتب الصيغ التالية تصاعديا حسب قيم أعداد التأكسد لذرة : 1- الأكسجين : 3 1 2 4 Na2O - K2O2 – OF2 – O3 2- الكربون : 4 1 3 2 CO2 -CH3COOH - CH3CHO- C2H5OH راجح
3- النيتروجين : 3 4 2 1 N2 – NH3 – NO3- - NO2 4- الهيدروجين : 2 1 3 H2 – NaH – H2O2 راجح
+ Na - 2Cl Na Cl2 + + تفاعل الصوديوم مع الكلور لتكوين كلوريد الصوديوم : - e- أكسدة Na Na+ + ذرة الصوديوم فقدت إلكتروناً وتحولت إلى أيون صوديوم وزاد عدد الأكسدة ذرة الصوديوم تأكسدت إلى أيون صوديوم راجح
+ Na - 2Cl Na Cl2 + + تفاعل الصوديوم مع الكلور لتكوين كلوريد الصوديوم : Cl- Cl + e- اختزال كل ذرة كلور اكتسبت إلكتروناً وتحولت إلى أيون كلوريد ونقص عدد الأكسدة ذرة الكلور اختزلت إلى أيون كلوريد راجح
O2 2Mg + 2MgO ماذا يحدث لعدد التأكسد خلال الأكسدة والاختزال ؟ لاحظ التفاعل التالي : صفر أكسدة Mg2+ + 2 e- Mg يزداد في الأكسدة.......عدد التأكسد صفر 2 O2- O2 + 4 e- اختزال ينقص في الاختزال .......عدد التأكسد راجح
الأكسدة عدد التأكسد الاختزال علاقة الأكسدة والاختزال مع عدد التأكسد راجح
عملية الأكسدة :هي عملية يتم فيها فقد الإلكترونات وزيادة عدد التأكسد عملية الاختزال:هي عملية يتم فيها اكتساب الإلكترونات ونقص عدد التأكسد راجح
حدد المعادلة التي تعبر عن أكسدة أو اختزال العنصر الذي تحته خط :- 0 1- +4 C + O2 CO2 0 -1 H2 + Cl2 2 HCl 2- 3+ 0 Fe2 O 3+ 3 CO 2 Fe + 3 CO2 3- اختزال اختزال راجح أكسدة
حدد المعادلة التي تعبر عن أكسدة أو اختزال العنصر الذي تحته خط :- 2- 0 2 H2O 2H2 + O2 1- 0 2+ 2- 2Mg + O2 2MgO 0 1+ C + Cu2O 2Cu + CO2 3- اختزال اختزال أكسدة راجح
- عمليتا الأكسدة والاختزال تحدثان معاً في تفاعل واحد ( بشكل متزامن ) عدد الإلكترونات المفقودة = عدد الإلكترونات المكتسبة في تفاعل الأكسدة والاختزال تتغير أعداد الأكسدة لبعض العناصر . التفاعل النصفي : جزء التفاعل الذي يتضمن الأكسدة وحدها أ والاختزال وحده راجح
المعادلة النهائية لتفاعلات الأكسدة والاختزال : مجموع التفاعلين النصفيين . لا تظهر الإلكترونات في معادلة التفاعل النهائية . راجح
لا يكون التفاعل أكسدة واختزال إذا لم يتغير عدد الأكسدة لأي من الذرات مثل +1 +4 +4 +1 -2 -2 -2 SO3 + H2O H2SO3 راجح
تفاعلات الأكسدة والاختزال والروابط التساهمية عدد الأكسدة ليس شحنة حقيقية . الشحنة (-1 ) تعني أن الذرة اكتسبت إلكتروناً من مادة أخرى . عدد الأكسدة (-1 ) يعني زيادة جذب إلكترون الرابطة . الذرة الأعلى سالبية تكون شحنتها سالبة . راجح
الذرة الأقل سالبية تكون شحنتها موجبة . لا تنحصر تفاعلات الأكسدة–اختزال بالأيونات الأحادية الذرة والعناصر غير المتحدة . العناصر في المركبات الجزيئية أو الأيونات متعددة الذرات يمكنها أن تتأكسد أو تختزل إذا كان لها أكثر من حالة أكسدة غير مساوية للصفر . راجح
ترجع عادة الأكسدة والاختزال إلى الجزيء أو الأيون بكامله فبدلاً من القول اختزلت ذرة النيتروجين نقول اختزل أيون النيترات إلى ثاني أكسيد النيتروجين . …. + NO3- …. + NO2 راجح
س:صنف التفاعل النصفي (أكسدة أو اختزال)؟ نقص عدد الأكسدة نصف الاختزال 0 -1 Br2 2Br- + 2e- الإلكترونات على اليسار زاد عدد الأكسدة +1 نصف الأكسدة 0 + e- Na Na+ الإلكترونات على اليمين راجح
س:حدد التحول نصف : أكسدة أو اختزال؟ 2+ 0 زاد عدد الأكسدة تحول Fe إلى Fe2+ نصف أكسدة 0 2+ تحول Cu2+إلى Cu نقص عدد الأكسدة نصف اختزال راجح
س: أي من المعادلات التالية تمثل تفاعل أكسدة واختزال ؟ نحسب عدد الأكسدة لكل ذرة في طرفي المعادلة 2- 0 3+ 1+ 1+ 5+ 2- 2KNO3 +O2 2KNO2 بما أن أعداد الأكسدة تتغير إذاً المعادلة تمثل تفاعل أكسدة واختزال لاحظ وجود عنصر غير متحد في أحد الطرفين . راجح
1+ 2- 1+ 1+ 2- 1+ 1- 1- +1 H2O + NaCl HCl + NaOH بما أن أعداد الأكسدة لا تتغير إذاً المعادلة لا تمثل تفاعل أكسدة واختزال لاحظ أن التفاعل تعادل. لا يوجود عنصر غير متحد في أحد الطرفين . راجح
س: حدد أي عنصر يتأكسد وأي عنصر يُختزل في كل معادلة مما يلي ؟ 2- 0 3+ 1+ 1+ 5+ 2- 2KNO3 +O2 2KNO2 نقص عدد الأكسدة N عنصر النيتروجين يُختزل زيادة عدد الأكسدة O عنصر الأكسجين يتأكسد راجح
2- 1+ 2- 0 1+ 0 H2O + Cu H2 + CuO نقص عدد الأكسدة Cu عنصر النحاس يُختزل زيادة عدد الأكسدة H عنصر الهيدروجين يتأكسد راجح
شروط المعادلة الكيميائية الموزونة 1- تتفق مع الحقائق العلمية. 2- تحقق قانون بقاء الكتلة . 3- تكون متوازنة كهربائيا . راجح
وزن معادلات الأكسدة والاختزالفي الوسط الحمضي 1- اكتب المعادلة بالصيغ إذا لم تكن معطاة ثم اكتب المعادلة الأيونية . مثال : يتفاعل كبريتيد الهيدروجين وحمض النيتريك وينتج حمض الكبريتيك وثاني أكسيد الهيدروجين وماء . H2S+ HNO3 H2SO4+ NO2 + H2O 2H+ +SO42-+NO2 +H2O H2S+H+ +NO3-
2- عين أعداد الأكسدة : زاد عدد الأكسدة 1+ 1+ 2- 5+ 2- 1+ 2- 6+ 2- 4+ 1+ 2- 2H+ +SO42-+NO2 +H2O H2S+H+ +NO3- نقص عدد الأكسدة احذف فقط المواد التي تحتوي على عناصر لا يتغير عدد أكسدتها ، واكتب الباقي . H2S+NO3- SO42-+NO2
3- اكتب التفاعل النصفي للأكسدة : 2- 6+ H2S SO42- أكسدة أ- وزن الذرات المركزية غير الأكسجين والهيدروجين ( التي تغيرت أعداد أكسدتها ) الذرة المركزية هنا هي الكبريت وهي : موزونة.
ب- وزن ذرات الأكسجين في المعادلة النصفية:يضاف جزيء ماء ( H2O )مقابل كل ذرة أكسجين للطرف الذي به نقص في عدد ذرات الأكسجين . 2- 6+ SO42- H2S + 4H2O راجح
ج- وزن ذرات الهيدروجين في المعادلة النصفية :يضاف كاتيونات هيدروجين ( H+ )مقابل كل ذرة هيدروجين للطرف الذي به نقص في عدد ذرات الهيدروجين : SO42- H2S + 4H2O +10H+ 2H +4H2 0 H 10 H راجح
د- وزن الشحنة : أ-يحسب عدد الشحنات في كل طرف من المعادلة . ب- يحسب الفرق بين شحنات الطرفين . ج- يضاف عدد من الإلكترونات = الفرق إلى الطرف الأعلى شحنة . e- SO42- +10H+ H2S + 4H2O + (4×0( )1×2-+ ( (10 ×1+ ( )1×0+ ( + 8 0 8 8 راجح
4- اكتب التفاعل النصفي للاختزال : NO2 NO3- أ- وزن الذرات المركزية غير الأكسجين والهيدروجين ( التي تغيرت أعداد أكسدتها ) الذرة المركزية هنا هي النيتروجين وهي: موزونة. راجح