فاعلات التأكسد والاختزال

تطور هذا المفهوم وتعدل ، شأنه في ذلك شأن المفاهيم والحقائق العلمية الأخرى التي تخضع للتبدلات والتغيرات ، فبعد اكتشاف مكونات الذرة ، وتحديد مفهوم الذرية (وقد درستها سابقاً) لم تعد تفاعلات الأكسدة والاختزال ترتبط بإضافة الأوكسجين أو نزعه ، بل أصبحت تشير إلى أي تفاعل يحدث فيه تبادل الكتروني بين بعض المواد المتفاعلة مما يؤدي إلى تغير في ذرياتها وظهورها بثوب جديد في النواتج . ولتوضيح ذلك ،

لندرس تفاعل اتحاد الصوديوم والكلور لتكوين ملح الطعام :

ولو طلبنا منك أن تحدد نوع هذا التفاعل ، لقلت بلا تردد (وقولك صحيح) إنه تفاعل اتحاد مباشر ، ولكن دعنا ننظر إلى الموضوع من زاويةٍ أخرى . ففي هذا التفاعل تمنح كل ذرة من ذرات الصوديوم إلكتروناً لكل ذرة من ذرات الكلور ، وهكذا تتغير ذرية الصوديوم فبعد أن كانت تساوي صفر عندما كان الصوديوم لوحده Na(s)i وقبل أن يدخل في تفاعل مع الكلور ، أصبحت ذريته +1 في أثناء وبعد دخوله التفاعل أي أنه أصبح أيون Na+1 . إن ذرة الصوديوم ازدادت عددياً من المواد المتفاعلة إلى النواتج وهذا واضح من أن +1 أكبر من صفر . وهذا ما اتفق العلماء على تسميته تأكسداً .



أما ذرة الكلور فبعد أن أخذت الالكترون من ذرية الصوديوم تحولت إلى أيون الكلوريد السالب Cl-1 ، لقد نقصت ذرية الكلور عددياً من المواد المتفاعلة إلى النواتج وهذا واضح من أن -1 أصغر من صفر ، وهذا ما اتفق العلماء على تسميته اختزالاً (إرجاعاً) .

لاحظ أن كل ذرة صوديوم تمنح الكتروناً تجد من يأخذه منها حالاً وهو ذرة الكلور ، وليس هنالك أية الكترونات تضيع أثناء هذه العملية المتواقتة ، فكلما تأكسدت ذرة صوديوم اختزلت مقابلها ذرة كلور ، وهكذا فالأكسدة والاختزال عمليتان مترافقتان ولا يمكن أن تحدث إحداهما دون حدوث الأخرى.

لقد تحدثنا أعلاه عن مفهوم الذرية (وقد أفردنا فصلاً خاصاً في هذه الأساسيات) فهو أساس في تفاعلات الأكسدة والاختزال ، ومفهوم الذرية يرتبط بكسب وخسارة الالكترونات وبالروابط ، فما هي النقطة المرجعية في تحديد ذرية العنصر ؟ إن النقطة المرجعية هي ذرة واحدة من العنصر ، فذرية الصوديوم +1 لأن ذرة واحدة منه تمنح الكتروناً واحداً وذرية الكلور -1 لأن ذرة واحدة منه تقبل الكتروناً واحداً . نُذكرك أيضاً بوجود مصطلحٍ آخر مرادفٍ لمصطلح الذرية وهو رقم الأكسدة (أو عدد التأكسد) وعلى الرغم من وجود اختلافاتٍ بين مفهوم الذرية ومفهوم عدد التأكسد إلا أننا نستخدمهما كمترادفين فلا تستغرب إذا وجدتنا نستخدم الواحد منهما بدلاً عن الآخر

التأكسد والاختزال هو أحد أنواع التفاعلات الكيميائية ذات الأهمية في حياة الإنسان ، وللدلالة على أهميته يكفي أن تعلم أن جميع عمليات الاحتراق سواء في أجسام الكائنات الحية ( التنفس ) أو في عالم الجمادات كحرق الوقود بأنواعه هي تفاعلات أكسدة واختزال . وأن صدأ الحديد الذي يكلف العالم مليارات الدولارات سنوياً هو تفاعل أكسدة واختزال ، كما أن عمليات الطلاء الكهربائي مثل طلاء الأدوات المنزلية وقطع السيارات لحمايتها من الصدأ هي من هذا النوع من التفاعلات.

(3 ـ 1 ) مفهوم التأكسد والاختزال :
يمكن تعريف التأكسد والاختزال بعدة طرق نلخصها فيما يلي :
أ. التأكسد : هو اتحاد العنصر أو المركب مع الأوكسيجين وهذه أمثلة :


ب.التأكسد : هو سحب الهيدروجين من المادة أو إضافة الأوكسيجين لها :


فاليود تأكسد لأننا سحبنا الهيدروجين منه .
أما إضافة الأوكسيجين إلى المادة فهو تأكسد كما في الأمثلة أعلاه (أ) .

ج. التأكسد : هو فقدان العنصر لبعض الكتروناته .


ذرة الصوديوم الواحدة تفقد الكتروناً واحداً وتتأكسد .

د.لا يمكن تعريف التأكسد بدون الاختزال ذلك لأن التاكسد والاختزال عمليتان متواقتتان ؟
فحينما يتأكسد عنصر يكون هناك عنصر آخر قد اختزل ، والأمر ببساطة أنه حينما يفقد عنصر بعضاً من الكتروناته فإن عنصراً آخر يأخذها ففي مثالنا :