كيمياء - الباب الثانى| أعداد التأكسد
الدرس في شكل نص مقروء
كيمياء - الباب الثانى| أعداد التأكسد
تطور مفهوم التكافؤ:-
التكافؤ:-
هو عدد ذرات الهيدروجين المرتبطة بذرة واحدة من العنصر.
HCl H2O NH3
الكلور أحادى التكافؤ الأكسجين ثنائى التكافؤ النيتروجين ثلاثى التكافؤ
تعريف عدد التأكسد:-
هو عدد يمثل الشحنة الكهربية (الموجبة أو السالبة) التى تبدو على الأيون أو الذرة فى مركب سواء كان أيونياً أو تساهمياً
عدد التأكسد لذرة فى مركب:-
أولاً: فى المركبات الأيونية:-
عدد التأكسد لأى أيون يساوى تكافؤ هذا الأيون مسبوقاً بإشارة موجبة فى حالة الأيون الموجب أو سالبة فى حالة الأيون السالب.
أمثلة:-
المركب NaCl MgO Al2O3
الأيونات Cl - Na + O –2 Mg +2 O – 2 Al +3
عدد التأكسد -1 +1 -2 +2 -2 +3
ملاحظات:-
• الأيونات الموجبة تشمل:-
1- أيونات جميع الفلزات. 2- مجموعة الأمونيوم NH4+ 3- أيون الهيدروجينH +
• الأيونات السالبة تشمل:-
1- أيونات جميع اللافلزات. 2- باقى المجموعات الذرية.
• عدد التأكسد الموجب يدل على عدد الإلكترونات التى فقدتها الذرة.
• عدد التأكسد السالب يدل على عدد الإلكترونات التى اكتسبتها الذرة.
ثانياً: فى المركبات التساهمية:-
حيث لا يوجد أيونات موجبة أو سالبة فإن الشحنة التى تحملها الذرة تبين الإزاحة الإلكترونية فى الرابطة:-
[أ] الذرة الأكثر سالبية كهربية تحمل شحنة سالبة.
[ب] الذرة الأقل سالبية تحمل شحنة موجبة
[1] فى حالة الجزىء المتماثل:-
عدد التأكسد لكل ذرة = صفر
تكون الإزاحة الإلكترونية فى الروابط بين الذرات متساوية لأن ذرات أى جزئ لعنصر واحد متساوية فى السالبية الكهربية:
عدد تأكسد الهيدروجين فى جزئ الهيدروجين = صفر
عدد تأكسد الكلور فى جزئ الكلور = صفر
عدد تأكسد الأكسجين فى جزئ الأكسجين = صفر
[2] إذا كانت الذرتان مختلفتان:-
تحسب الإلكترونات المشاركة مع الذرة الأكثر سالبية كهربية بحيث:-
• الذرة الأكثر سالبية يتكون عليها شحنة جزئية سالبة.
• الذرة الأقل سالبية يتكون عليها شحنة جزئية موجبة.
جزئ ثانى أكسيد الكربون CO2 جزئ الماء H2O
عدد تأكسد (O) = -2 / عدد تأكسد (C) = +4 عدد تأكسد (O) = -2 / عدد تأكسد (H) = +1
جزئ النشادر NH3 جزئ فوق أكسيد الهيدروجين H2O2
عدد تأكسد (N) = -3 / عدد تأكسد (H) = +1 عدد تأكسد (O) = -1 / عدد تأكسد (H) = +1
ملاحظات:-
[1] عدد تأكسد الأكسجين فى معظم مركباته: (-2) ماعدا الحالات الآتية:-
(أ) فى حالة فوق الأكسيد يكون عدد تأكسده = (-1)
مثال:- فوق أكسيد الهيدروجين (H2O2) فوق أكسيد الصوديوم (Na2O2)
(ب) فى حالة السوبر أكسيد = (- )
مثال: سوبر أكسيد البوتاسيوم (KO2)
(ج) فى حالة فلوريد الأكسجين (OF2) يكون عدد تأكسده = (+2)
لأن السالبية الكهربية للفلور أكبر من السالبية الكهربية للأكسجين.
[2] عدد تأكسد الهيدروجين فى معظم مركباته: (+1)
ماعدا هيدريدات الفلزات يكون عدد تأكسد الهيدروجين = (-1)
وذلك لأن السالبية الكهربية للهيدروجين فى هذه الحالة تكون أكبر من السالبية الكهربية للفلز.
مثل:- هيدريد الصوديوم (NaH) هيدريد الكالسيوم (CaH2)
الهيدريدات مركبات أيونية لأنها تحتوى على أيون الهيدروجين السالب
عند صهرها وتحليلها كهربياً يتصاعد الهيدروجين عند المصعد.
[3] عدد التأكسد لأى عنصر فى الحالة الذرية (المنفردة) مهما كان عدد ذراته = صفر
(S8, P4, O3, Cl2, H2, Fe)
[4] عداد تأكسد جزئ المركب المتعادل = صفر
[5] عدد تأكسد عناصر المجموعة الأولى (A) فى مركباتها دائماً (+1) وعناصر المجموعة الثانية (A) (+2) وعناصر المجموعة الثالثة (A) (+3)
[6] عدد التأكسد لأيون أى عنصر = عدد الشحنات التى عليه بإشارة موجبة أو سالبة
[7] عدد التأكسد للمجموعات الذرية = الشحنة التى تحملها المجموعة بإشارة موجبة أو سالبة:-
المجموعة الأمونيوم الكبريتات الكربونات النيترات
صيغتها NH4+ SO4- 2 CO3- 2 NO3-
عدد تأكسدها +1 -2 -2 -1
طريقة حساب أعداد التأكسد
مثال (1):- احسب عدد تأكسد الكروم فى ثانى كرومات البوتاسيوم (K2Cr2O7)
الحل:-
المركب متعادل عدد تأكسده = صفر
K2Cr2O7 = صفر
{(7 × -2) + 2س + (2 × +1)} = صفر
-14 +2س +2 = صفر -12 +2س = صفر س = +6
عدد تأكسد الكروم فى ثانى كرومات البوتاسيوم = +6
مثال (2):- احسب عدد تأكسد الكبريت فى SO3-2
الحل:-
المركب متأين عدد تأكسده = - 2
{(3 × -2) + س} = -2 -6 + س = -2
س = 6 – 2 = +4
عدد تأكسد الكبريت فى مجموعة الكبريتيت = +4
مميزات استخدام عدد التأكسد:-
معرفة التغير الذى يحدث للعنصر من حيث التأكسد والاختزال أثناء التفاعلات الكيميائية.
التأكسد:-
هو عملية فقد إلكترونات ينتج عنها زيادة فى الشحنة الموجبة
الاختزال:-
هو عملية اكتساب إلكترونات ينتج عنها نقص فى الشحنة الموجبة
مثال: بين نوع التغير الحادث من أكسدة واختزال لكل من الكروم والحديد فى التفاعل التالى:-
K2Cr2O7 + 6FeCl2 + 14 HCl 2KCl + 2CrCl3 + 6FeCl3 + 7H2O
الحل:-
(1) بالنسبة للكروم:-
حساب عدد تأكسد الكروم فى: K2Cr2O7
{(7 × -2) + 2س + (2 × +1)} = صفر -14 +2س +2 = صفر
-12 +2س = صفر س = +6
عدد تأكسد الكروم فى ثانى كرومات البوتاسيوم = +6
حساب عدد تأكسد الكروم فى CrCl3
{(3 × -1) + س} = صفر س = +3
K2Cr2O7 CrCl3
Cr + 6 Cr +3
عدد تأكسد الكروم نقص من (+6) إلى (+3) أى حدث له عملية اختزال
(2) بالنسبة للحديد:-
FeCl2 FeCl3
Fe+2 Fe+3
عدد تأكسد الحديد زاد من (+2) إلى (+3) أى حدث له عملية أكسدة.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق