4.10
תהליכים מסוימים החיוניים לחיים, כולל פוטוסינתזה, בערה וקורוזיה, נכנסים לקטגוריה של תגובות הנקראות חמצון-חיזור או תגובות חמזור. תגובות חמזור מורכבות משני תהליכים מקבילים:חמצון וחיזור. המונח חמצון משמעו עלייה במספר החמצון, שתואמת להפסד אלקטרונים, בעוד המשמעות של חיזור היא הפחתה של דרגת החמצןן, שתואמת לתוספת אלקטרונים.
כדי לזכור את תפקיד האלקטרונים, השתמשו בקיצור חזה חז"ת, שמשמעו:חמצון זה הפסד חיזור זה תוספת"חמזון וחיזור הם תהליכים משלימים. בתגובת חמזור בין שני מגיבים, מגיב אחד מאבד אלקטרונים ומתחמצן, בעוד לשני נוספים אלקטרונים והוא עובר חיזור. קחו לדוגמה תגובת חמצון-חיזור בין אשלגן, מתכת אלקלית, לכלור שהוא אל מתכת.
האטום הניטרלי באשלגן מאבד אלקטרון והופך ליון אשלגן. האשלגן מתחמצן והמטען שלו גדל מאפס באטום הניטרלי לאחד בקטיון. לאטום הניטרלי של הכלור נוסף אלקטרון והוא הופך ליון כלורי.
הכלור חוזר והמטען שלו יורד מאפס באטום הניטרלי למינוס אחד באניון. מכיוון שהאשלגן תורם אלקטרון, הוא המגיב המחזר, או המחומצן. כיוון שהכלור מקבל את האלקטרון, הוא המגיב המחוזר, או מחמצן.
תהליך החמזור מוביל ליצירת אשלגן כלורי. באופן כללי בתהליך חמזור בין מתכות אלקליות או מתכות אדמה אלקליות ואל מתכות, המתכת מתחמצנת, והאל מתכת עוברת חיזור ונוצרת תרכובת יונית על ידי העברת אלקטרון שלם. תהליך כזה מתרחש לעיתים קרובות בתגובות בין מתכות אחרות או מתכות למחצה לאל מתכות, אך לא תמיד.
דוגמה נוספת לתהליך חמזור היא יצירת גז מימן כלורי. כאן שני המגיבים, מימן וכלור, הם אל מתכות ואין העברה שלמה של אלקטרונים. במקום זאת, המימן חולק אלקטרון עם הכלור בהעברה חלקית או פורמלית.
כך ביצירת מימן כלורי, מימן מתחמצן ונוסף לו מטען חיובי חלקי, בעוד כלור עובר חיזור ומקבל מטען שלילי חלקי. מכיוון שמתרחשים גם חמצון וגם חיזור, זהו תהליך חמזור. באופן כללי, תהליכי חמזור בין אל מתכות כוללות העברת אלקטרון חלקית בין היסודות ליצירת תרכובת קוולנטית.
האטמוספירה של כדור הארץ מכילה כ-20% חמצן מולקולרי, O2, גז תגובתי כימית הממלא תפקיד חיוני בחילוף החומרים של אורגניזמים אירוביים ובתה…
2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.