وحدة تفاعلات الأكسدة والاختزال الكيمياء الصف 12

وحدة تفاعلات الأكسدة والاختزال الكيمياء الصف 12

وزن معادلات الاكسدة والاختزال 

الفكرة الرئيسة 

تصبح معادلة الأكسدة والاختزال موزونة عند تساوي مجموع الزيادة في أعداد الأكسدة مجموع الانخفاض الكلي لأعداد أكسدة الذرات أو الأيونات في التفاعل. 

الكيمياء في حياتك 

عندما تفسد المواد الدهنية في الأطعمة. فإنها تصدر رائحة كريهة كمؤشر. يتم تكسير الجزيئات الكبيرة أثناء عمليات الأكسدة والاختزال التي ينتج عنها نواتج ذات رائحة كريهة المعادلة لهذه العملية معقدة ولكن يمكن وزنها باستخدام نفس القواعد المستخدمة في وزن المعادلات الابسط

طريقة عدد التأكسد 

يجب وزن المعادلاث الكيميائية لإظهار الكميات الصحيحة من المواد المتفاعلة والنواتج. ادرس المعادلة غير الموزونة التالية للتفاعل الذي يحدث عندما يتم وضع فلز النحاس في حمض النيتريك المركز هذا التفاعل موضح في الشكل 6 الغاز الناتج بني اللون هو ثاني أكسيد النيتروجين نتيجة اختزال أيونات النيترات ( NO)، والمحلول الأزرق هو ناتج أكسدة النحاس (Cu) إلى أيونات النحاس (١١) cu). 

لاحظ أن الأكسجين يظهر في متفاعل واحد فقط هو HNO3. لكن يظهر في النواتج الثلاثة يظهر النيتروجين في HNO3 وفي إثنين من النواتج. معادلات الأكسدة والاختزال مثل هذه المعادلة التي تظهر نفس العنصر في عدة مواد متفاعلة وناتجة يصعب وزنها طبقا لما قرأت. عندما تفقد ذرة أو أيون إلكترونات فإنه يزداد عدد التأكسد وعندما تكتسب ذرة أو أيون إلكترونات فإنه ينخفض عدد التأكسد عدد الإلكترونات المفقودة من ذرات أو أيونات يجب أن يساوي عدد  الإلكترونات المكتسبة من ذرات أو أيونات أخرى. وبالتالي. يجب أن يتساوى مجموع 
الزيادة في أعداد التأكسد (الأكسدة) بجموع الخصان في أعداد التأكسد (الاخترال) للذرات أو الأيونات التي تشترك في التفاعل. تسمى هذه الطريقة عدد التأكسد وخطوات هذه الطريقة موضحة في جدول 4. 

جدول 4 طريقة عدد التأكسد 

1- حدد أعداد التأكسد لجميع الذرات الموجودة في المعادلة. 

2. قم بالتعرف على الذرات أو الأيونات التي أكسدت أو اختزلت. 

3. حدد الناتج في عدد التأكسد للذرات أو الأيونات التي أكسدت وللذرات أو الأيونات التي اختزلت 

4. اجعل التعيير في أعداد التأكسد مساويا في القيمة عن طريق ضبط المعاملات في المعادلة. 

الكيمياء والمهن

المهنة: محقق جنائي 

الدم المضيء 

في مسرحية شكسبير ماكيث تمسح السيدة ماكبيث دم الملك دونكان من يديها لكنها ما زالت ترى بقع الدم في التحقيقات الجنائية الحديثة هناك مادة كيميائية تدعى لومينول تفيد المحققون بنتائج بصرية مماثلة. 

الأزرق المخضر يتأكسد اللومينول عندما يتفاعل مع الحديد كما هو موضح في الشكل 1. أثناء المعالجة تطلق الجزيئات طاقة على هيئة ضوء، أزرق مائل إلى الأخضر. في غرفة مظلمة. التوهج الأزرق الخافت للومينول قد يكشف للمحققين ما لا يمكن أن يروه بأعينهم – أثار دماء غير ظاهرة. تتكون كرات الدم الحمراء، من الهيموجلوبين – وهو البروتين الذي يحتوي على الحديد. 

لاستخدام اللومينول بقوم المحققون بخلط بودرة بيضاء (C8H7O3N3) بفوق أكسبد الهيدروجين ومركبات كيميائية أخرى. ينتج هذا التقاعل سائل يمكن رشه على المناطق المشتبه بوجود الدم فيها. إذا وجد الدم ولو بكميات ضئيلة لا ترى بالعين سيتوهج اللومينول. يلتقط المصورون الجنائيون صورا بكاميراتهم الخاصة التي يمكنها التقاط توهج اللومينول والضوء قي المناطق المحيطة. 

الأدلة المتوهجة قد تكتب بقع الدم عن بصمات وتعطي الأدلة حول نوع السلاح المستخدم في ارتكاب الجريمة. علامات اللومينتول الباهتة على السجاد يمكن أن ترشد المحققين إلى الكثير من بقع الدماء، الضخمة. بصمات أيادي ملطخة بالدماء كما هو موضح بالشكل 1 ربما تقود المحققون إلى الفاعل هناك استخدامات أخرى لللومينول إلى جانب التحقيقات الجنائية في حادث سيارة قد تكشف مادة اللومينول ما إذا كانت الضحية ترتدي حزام الأمان حتى بعد ان تتعرض السيارة للمطر والبرد أو أشعة الشمس المباشرة التي يمنكها أن تغير كثيرا من بقع الدم 

11. كرر الخطوة 8. مضيفا المحلول المجهول في العمود الرابع. 

12. دع التفاعلات تستمر لمدة min 5. ثم صف التفاعلات بعد ذلك. اكتب لا تفاعل لأي من الحفر التي ليس لديها مؤشر على التفاعل. 

13. التنظيف والتخلص من النفايات تخلص من المواد الصلبة والمحاليل حسب توجيهات المعلم الخاص بك. نظف وأعد كل أدوات المختبر إلى مكانها الصحيح.

التحليل والنتائج 

I. لخص النتائج التي لاحظتها في كل حفرة كيف يمكنك معرفة حدوث التفاعل الكيميائي ؟ 

2، اكتب المعادلة الكيميائية الموزونة لكل تفاعل لاحظته وحدد الأنواع التي تأكسدت أو اختزلت في كل تفاعل. 

3. استنتج استادا إلى البيانات الخاصة بك أي المحاليل بلحق ضررا بالخور ؟ علل إجابتك. 

4. استخدم المتغيرات والثوابت والضوابط لماذا كان من المهم مقارنة تفاعلات المحلول المجهول مع أكثر من تفاعل معلوم ؟ 

5. البحث انظر إلى قائمة المواد الكيميائية التي استخدمتها ووضح أثرها على النظام البيئي. 

6. التوسع ماذا تتوقع إذا كان محلول نيترات الرصاص (2(Pb)NO3) كان من ضمن المحاليل المستخدمة ؟ 

7. تحليل الخطأ قارن النتائج الخاصة بك مع نتائج أصدقاء أخرين في المختبر. فسر أي فروق أو اختلافات. 

التوسع في الاستقصاء 

تصميم تجربة ضع فرضية بطريقة يمكنك بواسطتها إزالة هذه المادة الكيميائية من الخور دون إلحاق المزيد من الأضرار بالنظام البيئي للمنطقة. صمم تجربة لاختبار الفرضية الخاصة بك. 

الكتابة في الكيمياء

89.. الفولاذ ابحث في دور تفاعلات الأكسدة والاخترال في صناعة الفولاذ اكتب ملخص للنتائج الخاصة بك. متضمنا في ذلك الرسومات التخطيطية الملائمة والمعادلات التي تمثل التفاعلات

90، الفضيات قم بممارسة مهارات الكتابة التقنية الخاصة بك عن طريق كتابة إرشادات لتنظيف الفضيات الملطخة بعملية أكسدة واخترال كيميائية من المؤكد أن تشمل المعلومات الأساسية التي تصف العملية. فضلا عن الخطوات التفصيلية التي تسمح لاي شخص ان ينجر المهمة 

91. كان النحاس فلزا مفيدا حتى قبل أن يستخرج الحديد والفضة والذهب من خاماتها واستخدامها كأدوات وأواني ومجوهرات. وفي الأعمال الفنية. تم صهر النحاس في درجات حرارة عالية قبل 8000 سنة قارن بين عمليات استخراج النحاس واستخداماته في الحضارات القديمة واليوم. 

أسئلة مبنية على المستندات 

طلاء الزجاج تشكيل الألوان في زجاج السيراميك، كما في الشكل 16، يمكن أن يتأثر بظروف عملية التصنيع مثل: درجة الحرارة). أيونات الفلزات التي لديها أكثر من حالة أكسدة مثل النحاس يمكنها أن تعطي ألونا مختلفة للسيراميك. عند القيام بعملية التسخين تتوفر كميات كبيرة من الأكسجين مما يجعل أيونات النحاس تحول لون السيراميك من اللون الأخضر إلى اللون الأزرق. في ظل ظروف الأخترال بكون الأكسجين محدودا 
وثاني أكسيد الكربون متوفرا تعطي أيونات النحاس في مادة السيراميك لونا محمرا 

6. باستخدام ماسك احمل الكأس وضعه. بمحتوياته على سخان كهربائي، وقم بالتسخين حتى غليان الماء. مع الحفاظ على الحرارة لمدة min 15 تقريبا حتى تختفي الشوائب. 

التحليل 

1. اكتب معادلة تفاعل الفضة مع كبريتيد الهيدروجين الذي ينتج كبريتيد الفضة والهيدروجين. 

2. اكتب معادلة تفاعل الشوائب كبريتيد الفضة مع رقائق الألمنيوم التي تنتج كبريتيد الألمنيوم والفضة. 

3. حدد أي فلز (الألمنيوم أم الفضة). يكون أكثر نفاعلا. كيف عرفت ذلك من النتائج الخاصة بك ؟ 

4. فسر لماذا يجب عليك عدم استخدام أواني الألمنيوم عند تنظيف أواني الفضة.