يتم إجراء الأبحاث حول أكسدة التفاعلات الكيميائية وخفضها، وإمكانية الوصول إلى المعرفة العلمية، وعلم التغيير والتطوير، وفقًا للاكتشافات والدراسات والأبحاث التي أجريت في هذا الصدد.
ومن نتائج هذه الأبحاث تطوير مفهوم عمليات “تقليل الأكسدة” وتطوير مجال “كيمياء التفاعل”.
في الأصل، كان مفهوم الأكسدة مقصورًا على تفاعل مادة مع الأكسجين، وكان الاختزال هو إزالة ذرات الأكسجين من المركب.
يمكنك التعرف على تفاعلات الأكسدة والاختزال الكيميائية من خلال موقع محمود حسونةة على الويب.
تفاعلات كيميائية
تعتبر الأكسدة والاختزال من التفاعلات الكيميائية المهمة في حياتنا اليومية، وتحدث في معظم الأماكن من حولنا وفي البيئة التي نعيش فيها.
لأن الطعام الذي نأكله يتأكسد في أجسامنا، لمنحنا الطاقة التي نحتاجها، للعمل والتحرك، تتحرك الطائرة والسيارة، من خلال الطاقة الناتجة عن أكسدة الوقود.
بالإضافة إلى ذلك، نحصل على الكهرباء من خلال البطاريات، من خلال عمليات تقليل الأكسدة، والمعادن.
مثل الألمنيوم والحديد ينتج عن طريق تقليل خاماته، ويصدأ الحديد نتيجة تعرضه لعملية الأكسدة.
التفاعل الكيميائي هو عملية يتم فيها تحويل مادة أو أكثر إلى مادة أخرى مختلفة تمامًا.
تسمى المواد الناتجة مركبات أو عناصر كيميائية، لأن التفاعل الكيميائي يعيد ترتيب الذرات التي تتكون منها المواد المتفاعلة، لتشكيل مواد مختلفة مثل المنتجات.
التفاعلات الكيميائية جزء لا يتجزأ من الثقافة والتكنولوجيا والحياة نفسها، حيث أن صناعة الفخار والزجاج هي صهر الحديد.
حرق الوقود من تفاعلات الأكسدة والاختزال والعديد من الأنشطة التي تنطوي على ردود فعل منذ آلاف السنين.
انظر أيضًا: ما هو تصنيف التفاعلات الكيميائية وأنواعها المختلفة
تفاعلات الأكسدة والاختزال
يسمى هذا تفاعل الأكسدة والاختزال، وهو تفاعل كيميائي يتم فيه تحويل مركب إلى مادة كيميائية أخرى معروفة، باستخدام أكثر من جزيء أو إلكترون.
تتأكسد الأنواع التي تفقد الإلكترونات، وعادة ما تكون عاملاً مختزلاً، وعادة ما تكون الأنواع التي تكتسب الإلكترونات عامل مؤكسد.
تتضمن تفاعلات الأكسدة والاختزال العمليات اليومية للتنفس والتآكل والتمثيل الغذائي والاحتراق والأكسدة والاختزال دائمًا جنبًا إلى جنب.
لتجنب تفاعلات الأكسدة والاختزال، عندما يتأكسد عنصر معين، من الضروري تقليل مركب آخر أو عنصر آخر، نحتاج إلى تحقيق التوازن مع تفاعلات الاختزال للأكسدة.
مثال 1
التفاعل بين النحاس وكبريتات الحديد
التفاعل الأيوني هو:
- يتأكسد الحديد، ويزداد عدد أكسدة الحديد من 0 إلى +2
- يتم تقليل النحاس، وتنخفض حالة أكسدة النحاس من +2 إلى 0.
الفرق بين الأكسدة والاختزال
هناك فرق كبير بين الأكسدة والاختزال، وهذا الاختلاف يكمن في حقيقة أن الأكسدة تعني فقدان الإلكترونات من خلال تفاعل كيميائي، وعامل الاختزال مرتبط بعملية الأكسدة.
هذا هو المكان الذي يكون فيه العامل المختزل هو المادة التي تتأكسد أثناء التفاعل، أي تُفقد الإلكترونات في تفاعل الأكسدة والاختزال.
تتضمن أمثلة عوامل الاختزال حمض الفورميك ومعادن التربة ومركبات الكبريت.
يعني الاختزال اكتساب الإلكترونات من خلال تفاعل كيميائي، والأكسدة مرتبطة بعملية الاختزال.
هذا هو المكان الذي يكون فيه العامل المؤكسد هو المادة، والذي يتم تقليله أثناء تفاعل كيميائي، أي أنه يكتسب إلكترونات.
من أمثلة العوامل المؤكسدة نترات البوتاسيوم والهالوجينات وحمض النيتريك.
أنواع تفاعلات اختزال الأكسدة
من الصعب تصنيف عدد كبير من تفاعلات الأكسدة والاختزال، فالطعام الذي نأكله يؤكسد أجسامنا.
لتزويدنا بالطاقة، ويتأكسد الوقود لجعل الآلات والمركبات تعمل، يخضع الحديد لعملية الأكسدة.
هذا يجعل هذا التكوين للكهرباء يتم الحصول عليه من البطاريات، تتم إزالة المعادن عن طريق تقليل خاماتها.
تصنف تفاعلات الأكسدة والاختزال إلى أربعة أنواع أساسية، وفقًا لأساس طريقة التفاعل التي تتم بها، وهي كالتالي:
اقرأ أيضًا: دراسة كاملة للحسابات الكيميائية والمعادلات الكيميائية
التحلل الحراري
التحلل الحراري هو التفاعلات التي تتحلل فيها المادة عن طريق تسخين مادتين أو أكثر من أبسط بنية.
هذه العملية مصحوبة بنقل الإلكترونات بين الذرات المكونة للمركب المتحلل.
تتضمن أمثلة التحلل الحراري ما يلي:
- تحليل أملاح الكلورات.
- تحلل الأكاسيد.
- تحليل ملح النترات.
الإحتراق
عملية الاحتراق هي عملية يتفاعل فيها الأكسجين بسرعة أكبر مع المركبات القابلة للأكسدة، لإنتاج مواد أبسط وجديدة.
ويرتبط بذلك نتيجة للإنتاج السريع للطاقة، والتفاعلات، فمن مشتقات البترول للحصول على الطاقة.
تشمل أمثلة الحروق ما يلي:
- احتراق البنتان في وجود الأكسجين بكمية كافية لإنتاج الطاقة.
اتحاد مباشر
الاتحاد المباشر هو التفاعلات التي تتحد فيها مادتان لتكوين مادة، وتحدث هذه التفاعلات بين العناصر والمركبات أو بين العناصر.
جميع التفاعلات التي تختلط فيها اللافلزات مع بعضها البعض، أو اللافلزات والمعادن، هي تفاعلات أكسدة واختزال.
تشمل أمثلة النقابات المباشرة ما يلي:
رد فعل اتحاد السحابة البنفسجية، حيث يتفاعل الألمنيوم مع اليود في وجود قطرة ماء وهذا ينتج AII3 وكمية من الطاقة كافية لتبخر اليود، على شكل البنفسجي. -غيوم ملونة.
استبدال بسيط
الاستبدال البسيط هو تفاعل يحل فيه عنصر ما محل عنصر آخر في مركب ليشكل مركبًا جديدًا، ويسمى هذا التفاعل الاستبدال الفردي أو الاستبدال البسيط.
هذا لأنه يختلف عن تفاعلات الاستبدال المزدوجة، حيث يتم تبادل الأيونات فقط بدون أكسدة واختزال.
تتضمن أمثلة الاستبدال البسيط ما يلي:
- تفاعل بعض المعادن النشطة مع الأحماض لإنتاج غاز الهيدروجين.
أهمية تفاعلات تقليل الأكسدة في حياتنا
تمثل تفاعلات الأكسدة والاختزال نوعًا مهمًا من العمليات الكيميائية التي تحدث في حياتنا اليومية.
نظرًا لأهمية عملية تقليل الأكسدة في حياتنا، هناك العديد من التطبيقات العملية لتفاعلات تقليل الأكسدة.
بما في ذلك ما يلي:
- أولاً، أكسدة المعادن.
- ثانيًا، بطارية السيارة.
- ثالثا: الصناعة والتعدين.
- رابعا، الأطعمة.
- خامسا، الكيمياء الكهربائية.
- سادسا، التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي.
- سابعا قصر الالوان.
- ثامناً: آلية عمل أفلام الكاميرا.
اخترنا لك: البحث عن المعادلات الحرارية
هذا جزء قصير من بحث حول تفاعلات الأكسدة والاختزال الكيميائية، حيث ستتعرف على التفاعلات الكيميائية، تفاعلات تقليل الأكسدة، الفرق بين الأكسدة والاختزال، أنواع تفاعلات الأكسدة والاختزال، أهمية تفاعلات الأكسدة والاختزال في منطقتنا. الأرواح.