تفاعلات أكسدة-اختزال

(تم التحويل من اختزال)

تفاعلات أكسدة-اختزال أو أكسدة-إرجاع هي جميع التفاعلات الكيميائية التي يحدث فيها تغير في عدد أكسدة ذرات المواد المتفاعلة بسبب انتقال الإلكترونات فيما بينها.

تمثيل لعملية أكسدة-اختزال

يمكن أن تكون عملية الأكسدة-الاختزال عملية بسيطة مثل أكسدة الكربون ليعطي ثنائي أكسيد الكربون، أو إرجاع الكربون بالهيدروجين ليعطي الميثان، كما يمكن أن تكون عملية معقدة مثل أكسدة السكر في جسم الإنسان حيث تتضمن سلسلة معقدة من الانتقالات الإلكترونية.

جزءا تفاعل الاختزال
حديد صدئ
نار. الاحتراق يتكون من تفاعلات اختزال تتضمن جذور حرة.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

عوامل الأكسدة والاختزال

وبتعريف أدق يمكن وصف عملية الأكسدة بالنسبة لعنصر ما (أو لجزيء يحوي عنصر تجري عليه هذه العملية) بأنها زيادة في عدد أكسدة هذا العنصر، في حين أن الاختزال (أو الإرجاع) هو النقصان في عدد الأكسدة.


أمثلة

وكمثال على هذه التفاعلات، التفاعل بين الحديد و كبريتات النحاس:

 

حيث ان التفاعل الأيوني هو:

 

حيث أن الحديد يتأكسد (عدد أكسدة الحديد ازداد من 0 إلى +2) :

 

والنحاس يختزل (عدد أكسدة النحاس تناقص من +2 إلى 0) :

 


تفاعلات الأكسدة-الاختزال في الصناعة

العملية الرئيسية في اختزال الخام لانتاج المعادن مشروحة في مقال صهر.

وتستخدم الأكسدة على نطاق واسع من الصناعات مثل انتاج المنظفات والأمونيا المؤكسدة لانتاج حمض النيتريك، الذي يستعمل في معظم الأسمدة.

تفاعلات الأكسدة-الاختزال هي أساس الخلايا الكهروكيميائية.

انتاج الأقراص المضغوطة يعتمد على تفاعل الأكسدة-الاختزال، الذي يطلي القرص بطبقة رقيقة من رقاقة معدنية.

تفاعلات الأكسدة-الاختزال في علم الأحياء

يتضمن العديد من العمليات الحيوية الهامة تفاعلات أكسدة-اختزال.

التنفس الخلوي، على سبيل المثال، هو أكسدة الگلوكوز (C6H12O6) إلى CO2 واختزال الأكسجين إلى ماء. المعادلة الملخصة لتنفس الخلية هي:

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
وتعتمد عملية تنفس الخلية بشدة أيضاً على اختزال NAD+ إلى NADH والتفاعل العكسي (أكسدة NADH إلى NAD+). وما التمثيل الضوئي في الأساس إلا عكس تفاعل الأكسدة-اختزال في تنفس الخلية:
6 CO2 + 6 H2O + light energy → C6H12O6 + 6 O2

انظر أيضاً

المصادر

  • Schüring, J., Schulz, H. D., Fischer, W. R., Böttcher, J., Duijnisveld, W. H. (editors)(1999). Redox: Fundamentals, Processes and Applications, Springer-Verlag, Heidelberg, 246 pp., ISBN 978-3-540-66528-1 (pdf 3,6 MB)


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

وصلات خارجية

هناك كتاب ، General Chemistry/Redox Reactions، في معرفة الكتب.