تفاعلات الأكسدة-اختزال

بعض العمليات المهمة في الحياة بما في ذلك التمثيل الضوئي والاحتراق والتآكل،تقع في فئة التفاعلات التي تسمى الأكسدة-الاختزال،أو تفاعلات ريدوكس. تتكون تفاعلات الأكسدة والاختزال من عمليتين متزامنتين:الأكسدة والاختزال. مصطلح الأكسدة يعني زيادة في عدد الأكسدة،والذي يتوافق مع فقدان الإلكترونات،بينما يعني الاختزال انخفاض في عدد الأكسدة،وهو ما يتوافق مع اكتساب الإلكترونات.

لتذكر دور الإلكترونات،استخدم الاختصار OIL RIG،والتي تعني:الأكسدة فقد،الاختزال اكتساب"الأكسدة والاختزال عمليات متكاملتان. في تفاعل الأكسدة والاختزال بين متفاعلين،احد المتفاعلين يفقد الإلكترونات ويتأكسد،بينما يكتسب المتفاعل الآخر إلكترونات ويختزل. ضع في اعتبارك تفاعل الأكسدة والاختزال بين البوتاسيوم و هو معدن قلوي والكلور،اللافلزي.

تفقد ذرة البوتاسيوم المحايدة إلكترونًا لتصبح أيون البوتاسيوم. يتأكسد البوتاسيوم وشحنته تزيد من صفر في الذرة المحايدة إلى واحد زائد في الكاتيون. تكتسب ذرة الكلور المحايدة إلكترونًا لتصبح أيون كلوريد.

يتم اختزال الكلور وتنخفض شحنته من الصفر في الذرة المحايدة إلى واحد ناقص في الأنيون. بما أن البوتاسيوم يتبرع بإلكترون،يعد هو العامل المختزل أو المختزل. في حين يقبل الكلور الإلكترون،لذلك فهو عامل مؤكسد،أو مؤكسد.

تؤدي عملية الأكسدة والاختزال إلى تكوين كلوريد البوتاسيوم. بشكل عام،في تفاعلات الأكسدة والاختزال بين القلويات أو معادن الأرض القلوية واللافلزات تتأكسد المعادن،بينمااللافلزات يتم اختزالها لتكون مركب أيوني من خلال النقل الكامل للإلكترون. هذا صحيح غالبًا للتفاعلات بين المعادن الأخرى،أو أشباه فلزات واللا فلزات أيضًا،ولكن ليس دائمًا.

مثال آخر على عملية الأكسدة والاختزال،هو تكوين غاز كلوريد الهيدروجين. هنا،كلا المتفاعلين الهيدروجين والكلور لا فلزات،لذلك لا يوجد نقل كامل للإلكترونات. بدلاًمن ذلك،يشترك الهيدروجين في الإلكترون مع الكلور في نقل إلكتروني جزئي أو رسمي.

وهكذا،في تكوين كلوريد الهيدروجين،يتأكسد الهيدروجين ويكتسب شحنة موجبة جزئية،بينما الكلور يتم اختزاله ويكتسب شحنة سالبة جزئية. نظراًلحدوث كلاًمن عمليات الأكسدة والاختزال،يعتبر هذا هو تفاعل الأكسدة والاختزال. بشكل عام،تفاعلات الأكسدة والاختزال بين اللافلزات تتضمن النقل الجزئي للإلكترون بين العناصر لتشكيل مركب تساهمي.