وزن معادلات الأكسدة والاختزال Redox equations





تتم عملية وزن معادلات الأكسدة والاختزال بطريقتين :

1- طريقة الأيون – إلكترون (طريقة نصف التفاعل)
(Ion – Electron (Half Reaction Method

2- طريقة أعداد الأكسدة Oxidation numbers Method

أولا : طريقة الأيون – إلكترون (طريقة نصف التفاعل)

الخطوات :
1- تحديد أعداد الأكسدة لجميع الذرات، ومنها يحدد العنصر الذي تأكسد والعنصر الذي اُختزل. 
2- وزن الذرات التى حصل لها أكسدة واختزال من خلال مقارنة أعداد الأكسدة للذرات. وإذا كانت هذه الذرات موزونة ننتقل للخطوة التالية مباشرة.
3- كتابة نصفي تفاعل الأكسدة والاختزال كل على حدة.
4- وزن الأكسجين وذلك بإضافة جزئ ماء عن كل ذرة أكسجين ناقصة.
5- وزن الهيدروجين كما يلي :
أ‌- في الوسط الحامضي يوازن النقص فى ذرات الهيدروجين بإضافة أيون هيدروجين 
(H+)عن كل ذرة هيدروجين ناقصة.

ب‌- فى الوسط القاعدي يوازن النقص في ذرات الهيدروجين بإضافة جزئ ماء (H2O) عن كل ذرة هيدروجين ناقصة وفى الجهة الأخرى يضاف أيون هيدروكسيد (OH)عن كل جزئ ماء تمت إضافته.
6- نوازن الشحنات وذلك بإضافة إلكترونات إلى كل نصف على حدة.
7- توحيد عدد المعامل الحسابي للإلكترونات فى حالة عدم تساوي عدد الإلكترونات المفقودة مع المكتسبة بحيث نضرب كل نصف تفاعل في عدد ما بحيث تتساوى أعداد الإلكترونات المفقودة والمكتسبة.
8- نجمع نصفي التفاعل بعض التخلص من الإلكترونات في كلا المعادلتين

أمثلة على الطريقة الأولى  

مثال 1 :


الحل : 1- نوجد عدد الأكسدة لجميع الذرات فى المعادلة : 
نلاحظ أن عدد الذرات التى حدث لها أكسدة واختزال موزونة على طرفي المعادلة.

2- كتابة تفاعل الأكسدة والاختزال :

3- نزن الأكسجين بإضافة جزئ ماء عن كل ذرة أكسجين ناقصة إلى الطرف الناقص:

4- نوزن الهيدروجين بإضافة أيون (H+)عن كل ذرة هيدروجين ناقصة :



5- نوزن الشحنات بإضافة إلكترونات إلى كل نصف على حدة :



6- توحيد المعامل الحسابي للإلكترونات :


7- نجمع نصفي التفاعل بعد التخلص من الإلكترونات فى كلا المعادلتين :



مثال 2  
الحل : 1- إيجاد عدد الأكسدة لجميع الذرات فى المعادلة:



2- كتابة نصفي تفاعل الأكسدة والاختزال كل على حدة :



3- وزن الأكسجين بإضافة جزئ ماء عن كل ذرة أكسجين ناقصة



4- وزن الهيدروجين بإضافة جزئ ماء عن كل ذرة هيدروجين ناقصة، وفي الجهة الأخري يضاف أيون الهيدروكسيد عن كل جزئ ماء تمت إضافته:



5- نوزن الشحنات وذلك بإضافة إلكترونات إلى كل نصف على حدة:



6- توحيد المعامل الحسابي للإلكترونات 



وبالتالي تصبح المعادلات بعض ضربها فى المعامل الحسابي:



7- نجمع نصفى التفاعل:



8- نختصر المتكرر فى الطرفين

 تطبيقات إضافية بحلول نهائية لوزن تفاعلات الأكسدة والإختزال بطريقة الأيون الكترون

تمرين 1

تمرين 2


تمرين 3


تمرين 4


تمرين 5


تمرين 6


تمرين 7


تمرين 8

ثانيًا : طريقة أعداد الأكسدة

الخطوات :
1- وزن الذرات (باستثناء الهيدروجين والأكسجين)التى حصل بها أكسدة واختزال إذا كانت غير موزونة.
2- تحديد أعداد الأكسدة لجميع الذرات فى التفاعل. ومن هنا سوف يتبين العنصر الذي حدث له أكسدة والعنصر الذي حدث له اختزال.
3- صل العنصر الذي حدث له أكسدة مع ناتج تأكسده، واكتب على الخط عدد الإلكترونات المفقودة. وصل العنصر الذي حدث له اختزال مع ناتج اختزاله بخط واكتب على الخط عدد الإلكترونات المكتسبة.
4- وحد عدد المعامل الحسابي للإلكترونات في حالة عدم تساوي عدد الإلكترونات المفقودة مع المكتسبة
5- يوازن النقص في ذرات الأكسجين بإضافة جزئ ماء عن كل ذرة أكسجين ناقصة.
6- يوازن النقص فى ذرات الهيدروجين حسب الوسط :
أ‌- فى الوسط الحامضي يوازن النقص فى ذرات الهيدروجين بإضافة أيون هيدروجين 
(H+)عن كل ذرة هيدروجين ناقصة.
ب‌- في الوسط القاعدي يوازن النقص فى ذرات الهيدروجين بإضافة جزئ ماء (H2O) عن كل ذرة هيدروجين ناقصة وفى الجهة الأخرى يضاف أيون الهيدروكسيد عن كل جزئ ماء تمت إضافته.
7- نختصر المتكرر فى المواد المتفاعلة والناتجة. 

أمثلة على الطريقة الثانية

مثال 1

الحل : 1- من المعادلة المعطاة في السؤال فإن الذرات التي حصل بها أكسدة واختزال موزونة
2- نحدد أعداد الأكسدة لجميع الذرات :

ونلاحظ أن الحديد قد زاد رقم الأكسدة له من (+2) إلى (+3) وبالتالي حدث له أكسدة، وبالمقابل فإن النيتروجين نقص عدد الأكسدة له من (+5) إلى (+2) مما يعنى حدوث عملية اختزال له 

3- نصل بخط بين (Fe+2)الذي حصل له أكسدة مع ناتج الأكسدة (Fe+3)مع كتابة عدد الالكترونات المفقودة، ونصل بين(NO3-) الذي حدث اختزال مع ناتج الاختزال (NO) بخط مع كتابة عدد الإلكترونات المكتسبة على الخط.




4- نساوي عدد الإلكترونات بضرب المواد المشتركة فى الأكسدة فى العدد 3 وبضرب المواد المشتركة فى الاختزال فى العدد 1.



5- نوزن النقص فى ذرات الأكسجين بإضافة جزئ ماء عن كل ذرة أكسجين ناقصة.


6- نوزن النقص في ذرات الهيدروجين بإضافة (H+)عن كل ذرة هيدروجين ناقصة:

مثال 2


الحل : 1- نزن الذرات التى يحصل بها أكسدة واختزال (باستثناء ذرات الهيدروجين والأكسجين): 



2- نوجد إعداد الأكسدة لجميع الذرات:



3- نصل بين المادة التى حصل لها أكسدة (Fe3O4) مع ناتج الأكسدة (Fe2O3) مع كتابة عدد الإلكترونات المفقودة (2e)، ونصل المادة التى حصل لها اختزال (MnO4)  مع ناتج الإختزال (MnO2) مع كتابة عدد الإلكترونات المكتسبة (3e)



4- نضرب عدد الإلكترونات المشتركة فى الأكسدة في (3) ونضرب المواد المشتركة فى الإختزال فى (2):



5- نوزن النقص في ذرات الأكسجين بإضافة جزئ ماء عن كل ذرة أكسجين ناقصة:



6- نوزن النقص في ذرات الهيدروجين بإضافة جزئ ماء (H2O) عن كل ذرة هيدروجين ناقصة وفي الجهة الأخرى يضاف أيون الهيدروكسيد (OH)عن كل جزئ ماء تمت إضافته:



7- بحذف المكرر فى المواد المتفاعلة والناتجة نحصل على :

تطبيقات إضافية بحلول نهائية لوزن تفاعلات الأكسدة والإختزال بطريقة أعداد الأكسدة

تمرين 1



تمرين 2



المراجع : وزن معادلات الأكسدة والاختزال Redox reactions – الفصل الأول “الأكسدة والأختزال” من كتاب الكيمياء الكهربية – الجزء الأول للمؤلف / عمر بن عبدالله الهزازي أستاذ قسم الكيمياء – كلية العلوم التطبيقية – جامعة أم القرى.

شاهد أيضاً

جهاز مطياف تحويل فورييه بالأشعة تحت الحمراء FT-IR Spectrometer

فى هذا الموضوع بأذن الله سوف نتكلم عن جهاز مطياف تحويل فورييه بالأشعة تحت الحمراء …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *