الأكسدة والاختزال

ملخص الدرس

مقدمة تعد الكيمياء الكهربية فرعاً مهماً من فروع الكيمياء بشكل عام، وتهتم بدراسة التفاعلات التي تحدث تحت تأثير الطاقة الكهربية، أو التفاعلات التي ينتج عنها طاقة كهربية. مفهوم الأكسدة والاختزال كان مفهوم الأكسدة مقتصراً على تفاعل العناصر مع الأكسجين مكونة أكاسيد، مثل: احتراق شريط من الماغنيسيوم في جو من الأكسجين لتكوين أكسيد الماغنيسيوم: ٢Mg + O₂ → ٢MgO. ولكن لوحظ أن اتحاد العناصر مع بعضها يشابه اتحادها مع الأكسجين، فالماغنيسيوم يتفاعل مع الفلور لتكوين فلوريد الماغنيسيوم: Mg + F₂ → MgF₂. واعتبرت هذه التفاعلات نوعاً من تفاعلات التأكسد وذلك للتشابه الكبير بينها وبين الاتحاد بالأكسجين. وبذلك أصبح مفهوم التأكسد لا يقتصر على اتحاد العناصر بالأكسجين فقط بل أيضاً بالعناصر ذات السالبية الكهربية العالية مثل: الفلور، والكلور، والبروم، واليود، والكبريت. التأكسد بمفهوم النظرية الإلكترونية لو نظرنا إلى تفاعل الأكسجين مع الماغنيسيوم وفقاً للمعادلة: ٢Mg + O₂ → ٢MgO فإن هذا التفاعل يمثل إلكترونياً هكذا: Mg (٢,٨,٢) + O (٢,٦) → Mg²⁺ (٢,٨) O²⁻ (٢,٨). نلاحظ أن ذرة الماغنيسيوم المتعادلة (٢,٨,٢) قد فقدت إلكترونين من المستوى الخارجي لها لينتج أيون الماغنيسيوم الموجب Mg²⁺ (٢,٨)، بينما ذرة الأكسجين اكتسبت إلكترونين ونتج أيون الأكسجين السالب O²⁻ (٢,٨). نلاحظ أن عملية التأكسد يصاحبها دائماً عملية اختزال، وبالت