تفاعل الأكسدة مقابل تفاعل الاختزال
تفاعلات الأكسدة والاختزال مترابطة. حيث تتأكسد مادة ما تنقص مادة أخرى. لذلك ، تُعرف هذه التفاعلات بشكل مشترك باسم تفاعلات الأكسدة والاختزال.
تفاعل الأكسدة
تم تحديد تفاعلات الأكسدة في الأصل على أنها التفاعلات التي يشارك فيها غاز الأكسجين. هنا ، يتحد الأكسجين مع جزيء آخر لإنتاج أكسيد. في هذا التفاعل ، يخضع الأكسجين للاختزال وتتأكسد المادة الأخرى. لذلك ، فإن تفاعل الأكسدة بشكل أساسي هو إضافة الأكسجين إلى مادة أخرى.على سبيل المثال ، في التفاعل التالي ، يخضع الهيدروجين للأكسدة ، وبالتالي ، تتم إضافة ذرة الأكسجين إلى الماء المكون للهيدروجين.
2H2+ O2-> 2H2O
طريقة أخرى لوصف الأكسدة هي خسارة الهيدروجين. هناك بعض الحالات التي يصعب فيها وصف الأكسدة بإضافة الأكسجين. على سبيل المثال ، في التفاعل التالي ، تمت إضافة الأكسجين إلى كل من الكربون والهيدروجين ولكن الكربون فقط هو الذي خضع للأكسدة. في هذه الحالة ، يمكن وصف الأكسدة بالقول إنها خسارة الهيدروجين. كما تمت إزالة الهيدروجين من الميثان عند إنتاج ثاني أكسيد الكربون ، يتأكسد الكربون هناك.
CH4+ 2O2-> CO2+ 2H2O
نهج بديل آخر لوصف الأكسدة هو فقدان الإلكترونات. يمكن استخدام هذا النهج لشرح التفاعلات الكيميائية ، حيث لا يمكننا رؤية تكوين أكسيد أو فقدان الهيدروجين. لذلك ، حتى في حالة عدم وجود أكسجين ، يمكننا تفسير الأكسدة باستخدام هذا النهج.على سبيل المثال في التفاعل التالي ، يتحول المغنيسيوم إلى أيونات المغنيسيوم. منذ ذلك الحين ، فقد المغنيسيوم إلكترونين تعرض للأكسدة وغاز الكلور هو عامل مؤكسد.
Mg + Cl2-> Mg2 ++ 2Cl-
تساعد حالة الأكسدة على تحديد الذرات التي تعرضت للأكسدة. وفقًا لتعريف IUPAC ، فإن حالة الأكسدة هي "مقياس لدرجة أكسدة ذرة في مادة ما. يتم تعريفه على أنه الشحنة التي يمكن تخيل وجودها في الذرة ". حالة الأكسدة هي قيمة عددية ، ويمكن أن تكون إما موجبة أو سالبة أو صفراً. تتعرض حالة أكسدة الذرة للتغيير عند تفاعل كيميائي. إذا كانت حالة الأكسدة تتزايد ، يقال إن الذرة تتأكسد. كما في التفاعل أعلاه ، المغنيسيوم له حالة أكسدة صفرية وأيون المغنيسيوم له حالة أكسدة +2. منذ زيادة عدد الأكسدة ، يتأكسد المغنيسيوم.
رد فعل الاختزال
التخفيض هو عكس الأكسدة.فيما يتعلق بنقل الأكسجين ، في تفاعلات الاختزال ، يتم فقد الأكسجين. فيما يتعلق بنقل الهيدروجين ، تحدث تفاعلات الاختزال عند اكتساب الهيدروجين. على سبيل المثال ، في المثال أعلاه بين الميثان والأكسجين ، انخفض الأكسجين لأنه اكتسب الهيدروجين. فيما يتعلق بنقل الإلكترون ، فإن الاختزال يكتسب إلكترونات. لذلك وفقًا للمثال أعلاه ، يتم تقليل الكلور.
ما الفرق بين تفاعل الأكسدة ورد فعل الاختزال؟
• في تفاعلات الأكسدة ، يتم اكتساب الأكسجين ، وفي تفاعلات الاختزال ، يتم فقد الأكسجين.
• في الأكسدة ، يُفقد الهيدروجين ولكن في الاختزال يتم اكتساب الهيدروجين.
• في تفاعلات الأكسدة ، تُفقد الإلكترونات ، ولكن في تفاعلات الاختزال ، يتم اكتساب الإلكترونات.
• في تفاعلات الأكسدة ، تزداد حالة الأكسدة. الأنواع التي تخضع للاختزال تقلل من حالة الأكسدة.
