مختزل
عودة للموسوعةالمختزِل (أوالمُرجـِع) في الكيمياء هوأي عنصر أومركب كيميائي في تفاعل أكسدة-اختزال والذي يقوم بمنح إلكترون أوأكثر إلى نوع كيميائي آخر. بهذه العملية فإن المختزل يُؤكسَد، ويمنح الإلكترونات إلى المؤكسد. بعبارة أخرى فإن المختزل يخضع لعملية أكسدة، والمؤكسد يخضع لعملية اختزال.
عملى سبيل المثال ففي التفاعل أدناه:
2[Fe(CN)6]4− + Cl2 → 2 [Fe(CN)6]3− + 2 Cl−
فالمختزل هنا هوأيون فيروسيانيد (−4[Fe(CN)6]) والذي يمنح إلكتروناً إلى ذرة الكلور ويتحول إلى فيريسيانيد (−3[Fe(CN)6])، أي حتى حالة أكسدة الحديد تغيرت من +2 إلى +3 (عملية أكسدة)، وفي الوقت نفسه فإن غاز الكلور هوالمؤكسد، والذي اختـُزل بدوره إلى أيون الكلور.
أما في الكيمياء العضوية فغالباً ما يبسط مبدأ انتنطق الإلكترونات أثناء عملية الاختزال بالإشارة إلى إضافة الهيدروجين إلى جزيء ما. عملى سبيل المثال فإن البنزين يختزل إلى حلقي الهكسان بوجود حفاز من البلاتين (عملية هدرجة):
- C6H6 + ثلاثة H2 → C6H12
قوة المختزلات
تكون المختزلات ذات قوة أكبر حدثا زادت قدرتها على منح الإلكترونات، بمعنى آخر فأن المختزلات القوية تتألف من عناصر لها سالبية كهربية أقل، أي حتى لها قدرة أقل على جذب الإلكترونات إلى النواة.
يعبر عن مقدرة مادة ما على منح أواكتساب الإلكترونات بجهد الاختزال. حدثا كانت قيمة جهد الاختزال سالبة، حدثا ازدادت مقدرة النوع الكيميائي على الاختزال . باللقاء حدثا ازدادت قيمة جهد الاختزال إيجاباً، حدثا زادت القوة المؤكسدة للنوع الكيميائي.
في الجدول أدناه أمثلة على تفاعلات أكسدة-اختزال وجهود الاختزال الموافقة، ويقاس جهد الاختزال بالفولت:
| مؤكسد | مختزل | جـهد الاختزال فولت |
|---|---|---|
| Li+ + e- = | Li | -3.04 |
| Na+ + e- = | Na | -2.71 |
| Mg2+ + 2e- = | Mg | -2.38 |
| Al3+ + 3e- = | Al | -1.66 |
| 2H2O(l) + 2e- = | H2(g) + 2OH - | -0.83 |
| Cr3+ + 3e- = | Cr | -0.74 |
| Fe2+ + 2e- = | Fe | -0.44 |
| 2H+ + e- = | H2 | 0.00 |
| Sn4+ + 2e- = | Sn2+ | +0.15 |
| Cu2+ + e- = | Cu+ | +0.16 |
| Ag+ + e- = | Ag | +0.80 |
| Br2 + 2e- = | 2Br- | +1.07 |
| Cl2 + 2e- = | 2Cl- | +1.36 |
| MnO4- + 8H+ + 5e- = | Mn2+ + 4H2O | +1.49 |
عملى سبيل المثال فإن الصوديوم Na مختزل أقوى من الكروم Cr، والذي بدوره مختزل أقوى من النحاس Cu.
في بعض الأحيان تتصرف بعض الأنواع الكيميائية كمختزل وفي أحيان أخرى كمؤكسد. ينتمي غاز الهيدروجين إلى هذه الأنواع، فهويتصرف كمختزل مع اللافلزات، في حين أنه يتصرف كمؤكسد مع الفلزات. إذا اعتبرنا تفاعل الليثيوم مع غاز الهيدروجين:
2Li(s) + H2(g) → 2LiH(s)
فإن الهيدروجين يتصرف كمؤكسد لأنه يكتسب الإلكترونات من الليثيوم:
- 2Li(s)0 → 2Li(s)+1 + 2e-
- H20(g) + 2e- → 2H-1(g)
أما إذا اعتبرنا تفاعل الفلور مع الهيدروجين:
H2(g) + F2(g) → 2HF(g)
فإن الهيدروجين يتصرف كمختزل لأنه يمنح الإلكترونات إلى الفلور:
- H20(g) → 2H+1(g) + 2e-
- F20(g) + 2e- → 2F-1(g)
أمثلة
من الأمثلة المعروفة للمختزلات هي الفلزات القلوية مثل الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم، والفلزات القلوية الترابية مثل الكالسيوم والباريوم.
تعد الهيدريدات من المختزلات القوية، مثل هيدريد الصوديوم وهيدريد الليثيوم وهيدريد ألومنيوم الليثيوم، بالإضافة إلى بورهيدريد الصوديوم وملغمة الصوديوم.
اهمية المواد المؤكسدة والمختزلة
يرجع تآكل المواد إلى عمل مواد مؤكسدة أومختزلة، ويحدث هذا التآكل بسبب الفاعلية الكهركيميائية. ولكي يحدث التآكل فلا بد من وجود مصعد ومهبط على المعدن . ويكون المصعد هوالقطب الذي يفقد إلكترونات (فهويقوم بعمل مادة مختزلة ) ، وبناء على ذلك تحدث الأكسدة على المصعد . والمهبط هوالقطب الذي يكتسب إلكترونات ويعمل كمادة مؤكسدة وبالتالي يحدث الاختزال على المهبط . كما حتى الظروف لا بد وأن تتهيئ لحدوث التآكل وهي وجود فرق في كمون الأكسدة، فإذا كان موجودا يبدأ التآكل إذا وُجد توصيل كهربي عن طريق الرطوبة أوكهرل.
وصلات خارجية
- الأكسدة والاختزل في الكيمياء العضوية
المراجع
- ^ "معلومات عن مختزل على مسقط l.academicdirect.org". l.academicdirect.org. مؤرشف من الأصل في 13 ديسمبر 2019.
- ^ "معلومات عن مختزل على مسقط meshb.nlm.nih.gov". meshb.nlm.nih.gov. مؤرشف من الأصل في 18 سبتمبر 2019.
- ^ "معلومات عن مختزل على مسقط vocab.getty.edu". vocab.getty.edu. مؤرشف من الأصل في 14 أبريل 2020.
اقرا أيضا
- أكسيد
- مؤكسد
- عدد الأكسدة
- تفاعلات أكسدة-اختزال
- تكافؤ
التصنيفات: مختزلات, أكاسيد, تفاعلات كيميائية, خصائص كيميائية, صفحات بها بيانات ويكي بيانات, صفحات تستخدم خاصية P683, معرفات مركب كيميائي, بوابة الكيمياء/مقالات متعلقة, بوابة الكيمياء الحيوية/مقالات متعلقة, جميع المقالات التي تستخدم شريط بوابات, قالب تصنيف كومنز بوصلة كما في ويكي بيانات
