ما هو الفرق بين الأكسدة والأختزال ؟ Oxidation and Reduction

الأكسدة والاختزال هما نوعان من التفاعلات الكيميائية التي تعمل في كثير من الأحيان معا. تتضمن تفاعلات الأكسدة والاختزال تبادل الإلكترونات بين المواد المتفاعلة. بالنسبة للعديد من الطلاب  يحدث الارتباك عند محاولة تحديد المادة المتفاعلة المؤكسدة والتي تم تقليلها.

الأكسدة & الاختزال

تحدث الأكسدة عندما تففقد المواد الالكترونات أثناء التفاعل.


يحدث الاختزال عندما تكتسب المواد  إلكترونات أثناء التفاعل. يحدث هذا غالبًا عند تفاعل المعادن مع الحمض.

 

أمثلة الأكسدة  والاختزال 

النظر في تفاعل بين معدن الزنك وحمض الهيدروكلوريك.

Zn(s) + 2 HCl(aq) → ZnCl₂(aq) + H₂(g)

 

إذا كان هذا التفاعل حيث تم تقسيمه إلى مستوى الأيون:

Zn(s) + 2 H⁺(aq) + 2 Cl^-(aq) → Zn²⁺(aq) + 2 Cl^-(aq) + 2 H₂(g)

 

أولاً ، انظر إلى ما يحدث لذرّات الزنك. في البداية ، لدينا ذرة زنك طبيعية. مع تقدم التفاعل ، تفقد ذرة الزنك إلكترونين ليصبح أيون

Zn²⁺

 

Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2 e^-

 

تم أكسدة الزنك في أيونات Zn +2 . هذا التفاعل هو تفاعل الأكسدة.

الجزء الثاني من هذا التفاعل ينطوي على أيونات الهيدروجين. تكتسب أيونات الهيدروجين إلكترونات وتترابط معا لتشكيل غاز هيدروجين.

2 H⁺ + 2 e^- → H₂(g)

 

اكتسبت أيونات الهيدروجين إلكترونًا لتكوين غاز الهيدروجين المشحون محايدًا. ويقال إن أيونات الهيدروجين تنخفض وتكون التفاعل عبارة عن تفاعل اختزال.

بما أن كلا العمليتين تجريان في نفس الوقت ، فإن التفاعل الأولي يسمى تفاعل اختزال الأكسدة. ويسمى هذا النوع من التفاعل أيضًا بتفاعلات الأكسدة والاختزال (الاختزال/ أكسدة).

كيف تتذكر الأكسدة والاختزال

يمكنك فقط حفظ الأكسدة: تفقد الإلكترونات - والاختزال: اكتساب الإلكترونات ، ولكن هناك طرق أخرى.


هناك نوعان من القواعد الرمزية لتذكر تفاعل  الأكسدة .

أول واحد هو OIL RIG:

الأكسدة تنطوي على فقدان الإلكترونات
والاختزال ينطوي على مكسب من الإلكترونات.

والثاني هو "LEO الأسد يقول GER".

تفقد الإلكترونات في الأكسدة
كسب الإلكترونات في الاختزال.

تفاعلات الأكسدة والاختزال شائعة عند العمل مع الأحماض والقواعد والعمليات الكهروكيميائية الأخرى. استخدم هذين التعليمات القصيرة للمساعدة في تذكر العملية التي هي الأكسدة والتي هي تفاعل الاختزال.

النقاط الرئيسية

يحدث الاختزال والأكسدة في وقت واحد في نوع من التفاعل الكيميائي يسمى تفاعل أكسدة الاختزال أو تفاعل الأكسدة والاختزال.
تفقد الأنواع المؤكسدة الإلكترونات ، بينما تكتسب الأنواع اختزال الإلكترونات.
على الرغم من الاسم ، لا يجب أن يكون الأكسجين موجودًا في تفاعل أكسدة.

  

المصادر

·        Haustein, Catherine Hinga (2014). "Oxidation-reduction reaction". In K. Lee Lerner; Brenda Wilmoth Lerner (eds.). The Gale Encyclopedia of Science (5th ed.). Farmington Hills, MI: Gale Group.

·         Schmidt-Rohr, K. (2018). "How Batteries Store and Release Energy: Explaining Basic Electrochemistry". J. Chem. Educ. 95 (10): 1801–1810. doi:10.1021/acs.jchemed.8b00479.

·         Schmidt-Rohr, K. (2015). "Why Combustions Are Always Exothermic, Yielding About 418 kJ per Mole of O2". J. Chem. Educ. 92 (12): 2094–2099. doi:10.1021/acs.jchemed.5b00333.

·         Bockris, John O'M.; Reddy, Amulya K. N. (1970). Modern Electrochemistry. Plenum Press. pp. 352–3.

·         Bockris, John O'M.; Reddy, Amulya K.N. (2013) [1970]. Modern Electrochemistry. Volume 1. Springer Science & Business Media. p. 494. ISBN 9781461574675. Retrieved 29 March 2020. The homogeneous proton-transfer reactions described are similar to homogeneous electron-transfer reactions in that the overall electron-transfer reaction can be decomposed into one electronation reaction and one deelectronation reaction.

·         Harper, Douglas. "redox". Online Etymology Dictionary.

·         Pingarrón, José M.; Labuda, Ján; Barek, Jiří; Brett, Christopher M. A.; Camões, Maria Filomena; Fojta, Miroslav; Hibbert, D. Brynn. "Terminology of electrochemical methods of analysis (IUPAC Recommendations 2019)". Pure and Applied Chemistry. 92 (4). doi:10.1515/pac-2018-0109.