ماذا تسمى المادة التي يحدث لها فقد إلكترونات

كتابة: ماريان ابونجم آخر تحديث: 01 ديسمبر 2022 , 10:08

المادة التي يحدث لها فقد إلكترونات تسمى عامل

المختزل .

حين يتسأل البعبض عن ماذا تسمى المادة التي يحدث لها فقد إلكترونات فالإجابة تكون العامل المختزل وهو عامل الاختزال وهو يعتبر أحد المواد المتفاعلة لتفاعل الأكسدة والاختزال الذي يحفض من المتفاعل الآخر من خلال إعطاء إلكترونات للمادة المتفاعلة فإذا لم يمرر عامل الاختزال الإلكترونات لمواد أخرى في التفاعل ، فلن تتم عملية الاختزال وعلى سبيل المثال ، في رد الفعل المعطى:

H2(g) + F2(g) → 2HF(g)

كما يعمل الهيدروجين مثل عامل اختزال لأنه يعطي الإلكترونات للفلور ، مما يعطي تقليل للفلور.[1]

خصائص العامل المختزل

  • تميل عوامل الاختزال للتخلي عن الإلكترونات ويقال إن معادن الكتلة s التي في الجدول الدوري عوامل اختزال جيدة.
  • كما يتأكسد عامل الاختزال بعد أن يفقد الإلكترونات ويتسبب أيضًا إلى تقليل المادة المتفاعلة المعاكسة من خلال تزويد الإلكترونات.
  • ترجع عوامل الاختزال الجيدة إلى أن تشكل من ذرات ذات كهرسلبية منخفضة وهي قدرة ذرة أو جزيء على جذب إلكترونات والعناصر التي لها طاقات التأين الصغيرة نسبيًا تعمل كعوامل اختزال جيدة أيضًا.
  • تشتمل كل تفاعلات الأكسدة والاختزال نقل الإلكترونات.
  • حين تتأكسد بعض المواد فإنها تفقد الإلكترونات ويقال إن المادة المستقبلة للإلكترونات تقل.
  • إذا كانت المادة تميل بقوة لأن تفقد الإلكترونات فهي عامل اختزال قوي (لأنها ستقلل من المواد الأخرى عن طريق التبرع بالإلكترونات).
  • تميل الذرات التي لها نصف القطر الذري الكبير نسبيًا إلى أن تكون مختزلات أفضل.

أمثلة على العامل المختزل

تشتمل بعض عوامل الاختزال الشائعة معادن مثل Na و Fe و Zn و Al وغير المعادن مثل C و S و H2 أما يوجد بعض المركبات وكذلك Hydracids مثل HCl و HI و HBr و H2S وهي تتعتبر كعوامل اختزال جيدة. فيما يلي شرح موجز لبعض من أشهر أمثلة عوامل الاختزال:

  • الليثيوم: الليثيوم هو عنصر كيميائي برقم ذري 3 ورمزه Li وهو كما يبدو أنه معدن ناعم وأبيض فضي يرجع إلى مجموعة المعادن القلوية في الجدول الدوري وهو عامل اختزال شديد عند وضعه في الحلول.
  • اليود: فإن أملاح اليود تعتبر عوامل اختزال خفيفة وهم يتفاعلون مع الأكسجين لإعطاء اليود كما تمتلك أيضًا الكثير من الخصائص المضادة للأكسدة.
  • السكريات المختزلة: السكريات المختزلة تعتبر هي التي تتصرف بصورة مشابه لتلك العوامل المختزلة نتيجة لمجموعة الكيتون الحرة أو مجموعة الألدهيد الحرة الموجودة ويقال إن كل السكريات الأحادية ، جنبًا إلى جنب مع السكاريد ، والسكريات المختلفة ، والسكريات منخفضةالسكريات تعمل على الحد من السكريات.

عوامل الاختزال القوية والضعيفة

عوامل الاختزال القوية تعتبر عناصر موجبة للكهرباء يمكن أن تفقد الإلكترونات ببساطة في التفاعلات الكيميائية، فعوامل الاختزال القوية تعتبر عوامل مؤكسدة ضعيفة، فكل من الصوديوم والهيدروجين والليثيوم أمثلة على عوامل مؤكسدة شديدة وبينما لا يمكن لعوامل الاختزال الضعيفة أن تفقد الإلكترونات ببساطة من الهيدروجين في السلسلة الكهروكيميائية كما تقل قوة عوامل الاختزال، بينما إذا تحرك إلى أسفل من الهيدروجين ، فإن قوة عوامل الاختزال ترتفع.[2]

ما هي الأكسدة

يمكن تعريف الأكسدة بأنها فقدان الإلكترونات من ذرة أو جزيء أو أيون كما يتسبب فقدان الإلكترونات هذا إلى رفع حالة أكسدة الأنواع الكيميائية ونظرًا لأن تفاعل الأكسدة يعرف بالإلكترونات ، يستلزم أن يكون هناك نوع يقبل الإلكترون ولهذا، فإن تفاعل الأكسدة يعد نصف تفاعل تفاعل أساسي يتم إعطاء أكسدة الأنواع الكيميائية كتغير في حالات الأكسدة الخاصة بها ويوجد حالة الأكسدة عبارة عن رقم به رمز موجب (+) أو سالب (-) تدل على فقدان أو اكتساب الإلكترونات من خلال ذرة أو جزيء أو أيون معين.[4]

فيما سبق، تم إعطاء مصطلح الأكسدة تعريف “إضافة الأكسجين إلى مركب” وقد كان هذا لأن الأكسجين هو العامل المؤكسد الوحيد المعروف في هذا الوقت، ومع هذا، لم يعتبر هذا التعريف دقيقًا نظرًا لوجود الكثير من تفاعلات الأكسدة التي تحدث بغياب الأكسجين، على سبيل المثال ، لا يشتمل التفاعل بين المغنيسيوم (Mg) وحمض الهيدروكلوريك (HCl) أي أكسجين ، ولكنه تفاعل الأكسدة والاختزال الذي يشتمل  أكسدة Mg إلى Mg2 +.

أمثلة على الأكسدة

  • عملية تطوير الفيلم الفوتوغرافي.
  • عامل التبييض.
  • عملية التآكل.

تستعمل عملية تطوير فيلم فوتوغرافي أيضًا تفاعلات الأكسدة والاختزال فيتم تخفيض أيونات الفضة داخل بروميد الفضة المنشط لذرات الفضة من خلالخفض المواد الكيميائية مثل الهيدروكينون أو البيروجالول إلى جانب ذلك ، يستعمل ثيوسلفات الصوديوم أيضًا داخل عملية الحصول على سلبي كما يتم الحصول على صورة إيجابية عن طريق تعريض السلبي للضوء. بعد التعرض للضوء ، يتم خفض الكاتيونات الفضية.

عامل التبييض يعد مادة يمكنها تبييض أو إزالة لون المواد الأخرى فتستعمل عملية التبييض أيضًا الكثير من تفاعلات الأكسدة والاختزال كما يحدث إزالة لون مادة ما لأن الإلكترونات تتحرك بين مستويات الطاقة المتنوعة يمكن إزالة أي نوع من إزالة اللون من خلال أكسدة الإلكترونات.

تتشكل عملية التآكل مثالًا آخر على تفاعلات الأكسدة والاختزال بالحياة اليومية وعند التلامس مع المعدن ، على سبيل المثال ، باب حديدي ، فإن بعض ذرات الأكسجين المتوفرة داخل الماء تؤكسد الحديد (أو المعدن) ، وبالتبعية يتسبب في توليد أيونات الهيدروجين الحرة ويتم بناء أيونات الهيدروجين لتتحد مع الأكسجين لإنتاج الماء ، وتبدأ الدورة بأكملها مرة أخرى.[6]

الفرق بين الأكسدة والاختزال

التفاعلات الكيميائية التي في الأغلب ما تعمل معًا هي الأكسدة والاختزال وأثناء هذا التفاعل هناك تبادل للإلكترونات فحين تحدث تفاعلات الأكسدة الاختزالية في وقت واحد يطلق عليها تفاعل الأكسدة والاختزال أو تفاعل الأكسدة وتعتبر هذه تفاعلات كيميائية متوازنة.[3]

الأكسدة الاختزال
فقدان  الإلكترونات اكتساب الإلكترونات
زيادة عدد الأكسدة انخفاض في عدد الأكسدة
لمركب معين لفقد  الهيدروجين لمركب معين يكتسب الهيدروجين
هذا التفاعل يطلق الطاقة هذا التفاعل يخزن الطاقة
العوامل المؤكسدة: الأوزون ، التبييض ، البيروكسيد عامل الاختزال المشترك هو المعدن

ماذا تسمى المادة التي يحدث لها فقد إلكترونات

تفاعلات الأكسدة والاختزال

تعتبر تفاعلات الأكسدة والاختزال الثلاثة الشائعة هم ما يلي:

1. تفاعل الاحتراق: يعد نوع من تفاعل الأكسدة والاختزال الذي يتم ما بين الأكسجين الجزيئي والمركب لتشكيل منتجات تشتمل على الأكسجين.[5]

2C8​H18​+25O2 ​→ 16CO2​(g)+18H2​O

2. تفاعل عدم التناسب: يعد نوع من تفاعل الأكسدة والاختزال حيث يتم خفض التفاعل الفردي وأكسدته وهي يسمى أيضًا باسم تفاعل الأكسدة التلقائي.

3ClO− (aq) → ClO3− (aq) + 2Cl− (aq)

3. تفاعل الاستبدال الفردي: يعد نوع من تفاعل الأكسدة والاختزال الذي يشتمل على عنصرين يتبادلان الأماكن في المركب وهو يُعرف أيضًا باسم تفاعل الإزاحة الفردي.

Zn (s) + 2HCl (aq) → ZnCl2 (aq) + H2 (g).

أسئلة عن العامل المختزل

  • ما هو أقوى عامل اختزال؟

نظرًا لأصغر إمكانات اختزال قياسية فيعد الليثيوم هو أقوى عامل اختزال.

  • ما هو أضعف عامل الاختزال؟

أعلى عامل مؤكسد هو أضعف عامل مختزل فالنحاس هو أضعف عامل اختزال.

  • لماذا يعتبر الهيدروجين عامل اختزال جيد؟

عندما يتم نقل غاز الهيدروجين على أكاسيد معدنية دافئة من النحاس والرصاص والحديد وما إلى هذا، فإنه يرفع الأكسجين منها ويقللها إلى المعدن الخاص بها.

  • لماذا اليود هو أفضل عامل مختزل؟

اليود يعد الأقل كهرسلبية على الإطلاق ولذلك سيكون من الأسهل بالنسبة له أن يفقد إلكترونًا ويعمل كعامل اختزال.

إشترك
نبّهني عن
guest
0 تعليقات
رد خطي
الإطلاع على كل التعليقات
زر الذهاب إلى الأعلى