---
title: "الأكسدة والاختزال"
book: "الكيمياء المدرسية — من الصف الأول إلى الصف الثاني عشر"
subject: chemistry
language: ar
chapter: 35
exercises: 15
source: https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/35-oxidation-and-reduction
license: CC-BY-NC-SA-4.0
credit: "One Chemistry Book, One Course (one-course.com)"
---

# الفصل 35 — الأكسدة والاختزال

تُغمس صفيحة من الخارصين في [محلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) أزرق من كبريتات النحاس. وفي غضون دقائق يغمق سطحها تحت طبقة إسفنجية بنية محمرّة؛ وبعد ساعة يكون الأزرق قد بهت في [المحلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve). لقد ظهر [فلز](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/20-the-periodic-table-a-first-look#def-g9-periodic-table-first-look-metal) النحاس حيث لم يكن، ودخل الخارصين [المحلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) غير مرئية. لم يُسخَّن شيء، ولم ينطلق غاز، ولم يشارك أكسجين — ومع ذلك يسمي الكيميائيون هذا [أكسدة](#def-g11-redox-oxidation). كانت الكلمة تعني يومًا «الاتحاد بالأكسجين»؛ وهي تعني اليوم شيئًا أعم وأنفع: فقد [الإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus). وهذا الفصل يتتبع [الإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus).

**ما تعرفه من قبل.**

[الأيون](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) [ذرة](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) أو مجموعة [ذرات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) اكتسبت [إلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) أو فقدتها ([الفصل 17](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#ch-g9-ions)). ويتفاعل [فلز](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/20-the-periodic-table-a-first-look#def-g9-periodic-table-first-look-metal) كالحديد أو الخارصين مع حمض الهيدروكلوريك فيعطي الهيدروجين [وأيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) [الفلز](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/20-the-periodic-table-a-first-look#def-g9-periodic-table-first-look-metal) ([الفصل 19](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/19-metals-reactions-with-acids-and-corrosion#ch-g9-metals-acids-corrosion)). وتُحسب [كمية المادة](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/25-the-mole-and-molar-mass#def-g10-the-mole-amount) $n$، [بالمول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/25-the-mole-and-molar-mass#def-g10-the-mole-amount)، من الكتلة $m$ بالعلاقة $n = m/M$ ([الفصل 25](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/25-the-mole-and-molar-mass#ch-g10-the-mole)).

![صفيحة خارصين في محلول كبريتات النحاس: يترسب النحاس على الخارصين، وتحل أيونات الخارصين محله في المحلول.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/img-a004bd67229a.jpg)

*صفيحة خارصين في [محلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) كبريتات النحاس: يترسب النحاس على الخارصين، وتحل [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) الخارصين محله في [المحلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve).*

## 35.1 المؤكسدات والمختزلات

**تعريف 35.1 (المؤكسد والمختزل).**

*المؤكسد* [نوع كيميائي](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/8-pure-substances-and-mixtures#def-g6-pure-substances-and-mixtures-species) قادر على اكتساب [إلكترون](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) أو أكثر. و*المختزل* [نوع كيميائي](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/8-pure-substances-and-mixtures#def-g6-pure-substances-and-mixtures-species) قادر على التخلي عن [إلكترون](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) أو أكثر.

**تعريف 35.2 (الأكسدة والاختزال).**

*الأكسدة* فقد [إلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus)؛ و*الاختزال* اكتساب [إلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus). [فالمختزل](#def-g11-redox-oxidant) يتأكسد، [والمؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) يُختزل.

**ملاحظة 35.3 (طريقة للتذكر).**

في *[الاختزال](#def-g11-redox-oxidation)* تُختزل شحنة [النوع الكيميائي](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/8-pure-substances-and-mixtures#def-g6-pure-substances-and-mixtures-species): [فالأيون](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Cu^{2+}}$ يكتسب إلكترونين فيصير $\ce{Cu}$، والشحنة $+2 \to 0$. وفي [الأكسدة](#def-g11-redox-oxidation) ترتفع الشحنة: $\ce{Zn -> Zn^{2+} + 2e-}$، $0 \to +2$.

**تعريف 35.4 (مزدوجة الأكسدة والاختزال ونصف المعادلة).**

يكوّن [المؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) [والمختزل](#def-g11-redox-oxidant) الذي يصير إليه باكتساب [الإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) *مزدوجة أكسدة واختزال*، تُكتب Ox/Red [والمؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) أولًا: $\ce{Cu^{2+}}/\ce{Cu}$، $\ce{Zn^{2+}}/\ce{Zn}$. ويوصف تبادل [الإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) داخل المزدوجة بما يسمى *نصف المعادلة* الخاصة بها،

$$
\text{Ox} + n\,\ce{e-} \ce{<=>} \text{Red},
$$

موزونةً في [الذرات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) وفي الشحنة، مثلًا $\ce{Cu^{2+}(aq) + 2e- <=> Cu(s)}$. ويدل السهم المزدوج على أن التبادل يمكن أن يجري في الاتجاهين.

**مثال 35.5 (الفلزات وأيوناتها).**

كل [فلز](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/20-the-periodic-table-a-first-look#def-g9-periodic-table-first-look-metal) يكوّن مزدوجة مع أيونه:

| المزدوجة | [نصف المعادلة](#def-g11-redox-couple) |
| --- | --- |
| $\ce{Ag+}/\ce{Ag}$ | $\ce{Ag+ + e- <=> Ag}$ |
| $\ce{Cu^{2+}}/\ce{Cu}$ | $\ce{Cu^{2+} + 2e- <=> Cu}$ |
| $\ce{Fe^{2+}}/\ce{Fe}$ | $\ce{Fe^{2+} + 2e- <=> Fe}$ |
| $\ce{Zn^{2+}}/\ce{Zn}$ | $\ce{Zn^{2+} + 2e- <=> Zn}$ |
| $\ce{Al^{3+}}/\ce{Al}$ | $\ce{Al^{3+} + 3e- <=> Al}$ |

[والأيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) أيضًا تكوّن مزدوجات: $\ce{Fe^{3+} + e- <=> Fe^{2+}}$ للمزدوجة $\ce{Fe^{3+}}/\ce{Fe^{2+}}$، و$\ce{I2 + 2e- <=> 2I-}$ للمزدوجة $\ce{I2}/\ce{I-}$. وكذلك الهيدروجين: $\ce{2H+ + 2e- <=> H2}$ للمزدوجة $\ce{H+}/\ce{H2}$.

**ملاحظة 35.6 (نوع واحد، دوران).**

يمكن [لنوع كيميائي](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/8-pure-substances-and-mixtures#def-g6-pure-substances-and-mixtures-species) أن يكون [مختزل](#def-g11-redox-oxidant) مزدوجة [ومؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) مزدوجة أخرى. [فالأيون](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Fe^{2+}}$ هو [مؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) المزدوجة $\ce{Fe^{2+}}/\ce{Fe}$ [ومختزل](#def-g11-redox-oxidant) المزدوجة $\ce{Fe^{3+}}/\ce{Fe^{2+}}$. ويتوقف الدور الذي يؤديه على شريكه في التفاعل.

## 35.2 تفاعلات الأكسدة والاختزال

**تعريف 35.7 (تفاعل الأكسدة والاختزال).**

*تفاعل الأكسدة والاختزال* انتقال [للإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) من [مختزل](#def-g11-redox-oxidant) مزدوجة إلى [مؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) مزدوجة أخرى. فيتأكسد [المختزل](#def-g11-redox-oxidant) ويُختزل [المؤكسد](#def-g11-redox-oxidant)، في الوقت نفسه.

**قضية 35.8 (لا إلكترونات حرة).**

لا توجد [الإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) حرة في [المحلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve): فكل [إلكترون](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) يعطيه [المختزل](#def-g11-redox-oxidant) يأخذه [المؤكسد](#def-g11-redox-oxidant). لذلك تُستنتج معادلة [تفاعل الأكسدة والاختزال](#def-g11-redox-reaction) بجمع نصفي المعادلتين، بعد ضرب كل منهما في العدد الذي يجعل [الإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) المعطاة مساوية [للإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) المأخوذة؛ فتُحذف [الإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) عندئذ من الطرفين ولا تظهر في المعادلة.

**مثال 35.9 (الخارصين وأيونات النحاس).**

في المشهد الافتتاحي يتأكسد الخارصين وتُختزل [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) النحاس:

$$
\begin{array}{ll}
  \ce{Zn(s) -> Zn^{2+}(aq) + 2e-} & \text{(أكسدة)}\\
  \ce{Cu^{2+}(aq) + 2e- -> Cu(s)} & \text{(اختزال)}\\
  \hline
  \ce{Zn(s) + Cu^{2+}(aq) -> Zn^{2+}(aq) + Cu(s)} &
\end{array}
$$

ينتقل إلكترونان من كل [ذرة](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) خارصين إلى [أيون](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) نحاس واحد. واللون الأزرق [للمحلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) هو لون [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Cu^{2+}}$؛ ويبهت كلما استُهلكت، بينما تحل محلها [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Zn^{2+}}$ عديمة اللون.

![عند سطح الخارصين. تفقد ذرة خارصين إلكترونين وتغادر أيونًا Zn2+؛ وينتقل الإلكترونان عبر الفلز إلى أيون Cu2+ يلامس السطح، فيصير ذرة نحاس ويبقى على الصفيحة.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/fig-f908e17235d8.svg)

*عند سطح الخارصين. تفقد [ذرة](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) خارصين إلكترونين وتغادر أيونًا $\ce{Zn^{2+}}$؛ وينتقل الإلكترونان عبر [الفلز](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/20-the-periodic-table-a-first-look#def-g9-periodic-table-first-look-metal) إلى [أيون](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Cu^{2+}}$ يلامس السطح، فيصير [ذرة](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) نحاس ويبقى على الصفيحة.*

![ما يُرى: ترسب النحاس على الجزء المغمور من الصفيحة، وبهتان اللون الأزرق لأيونات Cu2+.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/fig-6e0afd6f003f.svg)

*ما يُرى: ترسب النحاس على الجزء المغمور من الصفيحة، وبهتان اللون الأزرق [لأيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Cu^{2+}}$.*

**مثال 35.10 (الفلزات في الحمض، من جديد).**

حين [يذوب](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) الحديد في حمض الهيدروكلوريك، يتأكسد الحديد وتُختزل [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{H+}$ إلى هيدروجين:

$$
\ce{Fe(s) + 2H+(aq) -> Fe^{2+}(aq) + H2(g)}.
$$

والمزدوجتان هما $\ce{Fe^{2+}}/\ce{Fe}$ و$\ce{H+}/\ce{H2}$؛ أما [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) الكلوريد فلا تشارك.

**في المختبر — شجرة الفضة.**

تُعلَّق لفّة من سلك نحاس نظيف في كأس فيها [محلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) مخفف من نترات الفضة، $\ce{Ag+(aq) + NO3^-(aq)}$. وفي غضون ساعة تنمو على طول السلك إبر متفرعة من الفضة اللامعة، ويصير [المحلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) العديم اللون أزرق باهتًا: $\ce{Cu(s) + 2Ag+(aq) -> Cu^{2+}(aq) + 2Ag(s)}$. ويجري المعلم التجربة، بقفازين ونظارتين واقيتين، ويُجمع [المحلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) بعدها نفاياتٍ خطرة.

**السلامة.**

![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/fig-105f4dfb6e4f.svg)

![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/fig-93c17238ab7b.svg)

![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/fig-37c19258c5e2.svg)

![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/fig-259f91be137f.svg)

نترات الفضة: [مؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) قد يغذي حريقًا (GHS03)؛ أكّال للجلد والعينين، ويصبغ الجلد بالأسود (GHS05)؛ خطر على الصحة (GHS08)؛ شديد السمية للأحياء المائية، فلا يُسكب أبدًا في المغسلة (GHS09).

![بلورات فضة تنمو على سلك نحاس في محلول نترات الفضة.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/img-990674e45412.jpg)

*بلورات فضة تنمو على سلك نحاس في [محلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) نترات الفضة.*

## 35.3 موازنة أنصاف المعادلات

كثير من المزدوجات المهمة تحوي الأكسجين وتُكتب للمحاليل الحمضية، حيث توجد [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{H+}$. وتحتاج أنصاف معادلاتها إلى [جزيئات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) ماء [وأيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{H+}$ لكي تتوازن.

**طريقة 35.11 (موازنة نصف معادلة في محلول حمضي).**

لكتابة [نصف معادلة](#def-g11-redox-couple) المزدوجة Ox/Red في [محلول حمضي](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/18-ph#def-g9-acids-bases-ph-acidic):

1. اكتب Ox على اليسار وRed على اليمين، ووازن [الذرة](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) التي ليست O ولا H؛
2. وازن [ذرات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) الأكسجين [بجزيئات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) الماء $\ce{H2O}$ ؛
3. وازن [ذرات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) الهيدروجين [بأيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{H+}$ ؛
4. وازن الشحنة [بالإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) $\ce{e-}$ ، على اليسار؛
5. تحقق: العدد نفسه من كل [ذرة](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) ، والشحنة الكلية نفسها في الطرفين.

**مثال 35.12 (أيون البرمنغنات).**

للمزدوجة $\ce{MnO4^-}/\ce{Mn^{2+}}$ (من البنفسجي الداكن إلى عديم اللون تقريبًا): المنغنيز موزون؛ وأربع [ذرات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) O على اليسار تعطي $\ce{4H2O}$ على اليمين؛ [وذرات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) H الثماني فيها تعطي $\ce{8H+}$ على اليسار؛ والشحنة على اليسار $-1 + 8 = +7$، وعلى اليمين $+2$، فتُضاف خمسة [إلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) على اليسار:

$$
\ce{MnO4^-(aq) + 8H+(aq) + 5e- <=> Mn^{2+}(aq) + 4H2O(l)}.
$$

**مثال 35.13 (أيون ثنائي الكرومات).**

للمزدوجة $\ce{Cr2O7^{2-}}/\ce{Cr^{3+}}$ (من البرتقالي إلى الأخضر): ذرتا كروم على اليمين؛ وسبع [ذرات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) O تعطي $\ce{7H2O}$؛ وأربع عشرة [ذرة](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) H تعطي $\ce{14H+}$؛ والشحنة $-2 + 14 = +12$ على اليسار مقابل $2 \times 3 = +6$ على اليمين، فتُضاف ستة [إلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus):

$$
\ce{Cr2O7^{2-}(aq) + 14H+(aq) + 6e- <=> 2Cr^{3+}(aq) + 7H2O(l)}.
$$

**طريقة 35.14 (كتابة معادلة أكسدة واختزال).**

لكتابة معادلة التفاعل بين [المؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) Ox$_1$ لمزدوجة [والمختزل](#def-g11-redox-oxidant) Red$_2$ لمزدوجة أخرى:

1. اكتب نصفي المعادلتين، الأول في اتجاه [الاختزال](#def-g11-redox-oxidation) (Ox $_1 \to$ Red $_1$ )، والثاني في اتجاه [الأكسدة](#def-g11-redox-oxidation) (Red $_2 \to$ Ox $_2$ )؛
2. اضربهما في أصغر عددين يجعلان [الإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) متساوية؛
3. اجمعهما؛ فتُحذف [الإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) ، وقد يُحذف كذلك بعض $\ce{H+}$ و $\ce{H2O}$ مما يظهر في الطرفين؛
4. تحقق من [الذرات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) والشحنة مرة أخرى.

**مثال 35.15 (البرمنغنات والحديد (II)).**

يؤكسد [أيون](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) البرمنغنات [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Fe^{2+}}$ إلى $\ce{Fe^{3+}}$:

$$
\begin{array}{ll}
  \ce{MnO4^- + 8H+ + 5e- -> Mn^{2+} + 4H2O} & \times 1\\
  \ce{Fe^{2+} -> Fe^{3+} + e-} & \times 5\\
  \hline
  \ce{MnO4^- + 8H+ + 5Fe^{2+} -> Mn^{2+} + 5Fe^{3+} + 4H2O} &
\end{array}
$$

الشحنة على اليسار: $-1 + 8 + 10 = +17$؛ وعلى اليمين: $2 + 15 = +17$. ويُستعمل هذا التفاعل في الفصل التالي لقياس كمية من الحديد (II).

## 35.4 مؤكسدات ومختزلات من حولنا

**قضية 35.16 (بعض المؤكسدات والمختزلات الشائعة).**

نلقى الأنواع الكيميائية الآتية مرة بعد مرة في المختبر وفي الحياة اليومية:

| [النوع الكيميائي](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/8-pure-substances-and-mixtures#def-g6-pure-substances-and-mixtures-species) | الدور | [نصف معادلة](#def-g11-redox-couple) مزدوجته |
| --- | --- | --- |
| ثنائي الأكسجين $\ce{O2}$ | [مؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) | $\ce{O2 + 4H+ + 4e- <=> 2H2O}$ |
| ثنائي الكلور $\ce{Cl2}$ | [مؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) | $\ce{Cl2 + 2e- <=> 2Cl-}$ |
| تحت الكلوريت $\ce{ClO-}$ (ماء جافيل) | [مؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) | $\ce{2ClO- + 4H+ + 2e- <=> Cl2 + 2H2O}$ |
| بيروكسيد الهيدروجين $\ce{H2O2}$ | [مؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) | $\ce{H2O2 + 2H+ + 2e- <=> 2H2O}$ |
| البرمنغنات $\ce{MnO4^-}$ | [مؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) | $\ce{MnO4^- + 8H+ + 5e- <=> Mn^{2+} + 4H2O}$ |
| [الفلزات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/20-the-periodic-table-a-first-look#def-g9-periodic-table-first-look-metal) $\ce{M}$ ($\ce{Fe}$، $\ce{Zn}$، $\ce{Al}$…) | مختزلات | $\ce{M^{n+} + $n$ e- <=> M}$ |
| اليوديد $\ce{I-}$ | [مختزل](#def-g11-redox-oxidant) | $\ce{I2 + 2e- <=> 2I-}$ |
| الثيوكبريتات $\ce{S2O3^{2-}}$ | [مختزل](#def-g11-redox-oxidant) | $\ce{S4O6^{2-} + 2e- <=> 2S2O3^{2-}}$ |
| حمض الأسكوربيك $\ce{C6H8O6}$ (فيتامين C) | [مختزل](#def-g11-redox-oxidant) | $\ce{C6H6O6 + 2H+ + 2e- <=> C6H8O6}$ |

**مثال 35.17 (النحاس يخضرّ).**

السطوح والتماثيل النحاسية المتروكة في [الهواء](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/4-air-a-mixture-of-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) الطلق عقودًا تخضرّ ببطء خضرةً باهتة. فأكسجين [الهواء](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/4-air-a-mixture-of-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) يؤكسد النحاس إلى [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Cu^{2+}}$، تكوّن مع الماء وثنائي أكسيد الكربون قشرة خضراء رقيقة هي الزنجار. وخلافًا [لصدأ](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/19-metals-reactions-with-acids-and-corrosion#def-g9-metals-acids-corrosion-corrosion) الحديد، يلتصق الزنجار [بالفلز](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/20-the-periodic-table-a-first-look#def-g9-periodic-table-first-look-metal) ويحميه من أي هجوم لاحق.

![سطح نحاسي بعد عقود في الهواء: النحاس المؤكسد يكوّن زنجارًا أخضر.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/img-134e04d9c0be.jpg)

*سطح نحاسي بعد عقود في [الهواء](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/4-air-a-mixture-of-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air): النحاس [المؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) يكوّن زنجارًا أخضر.*

**ملاحظة 35.18 (مضادات الأكسدة).**

«مضاد [الأكسدة](#def-g11-redox-oxidation)» المضاف إلى الغذاء [مختزل](#def-g11-redox-oxidant) يؤكسده أكسجين [الهواء](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/4-air-a-mixture-of-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) قبل أن يؤكسد الغذاء. وفيتامين C (حمض الأسكوربيك) أشيعها: فتفاحة مقطوعة رُشّ عليها عصير الليمون تسمرّ أبطأ بكثير، لأن فيتامين C في الليمون يتأكسد أولًا.

## 35.5 تمارين

**تمرين 35.1 ★.**

عرّف [المؤكسد](#def-g11-redox-oxidant)، [والمختزل](#def-g11-redox-oxidant)، [والأكسدة](#def-g11-redox-oxidation)، [والاختزال](#def-g11-redox-oxidation).

**حل التمرين 35.1.**

[المؤكسد](#def-g11-redox-oxidant): [نوع كيميائي](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/8-pure-substances-and-mixtures#def-g6-pure-substances-and-mixtures-species) قادر على اكتساب [إلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus). [المختزل](#def-g11-redox-oxidant): [نوع كيميائي](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/8-pure-substances-and-mixtures#def-g6-pure-substances-and-mixtures-species) قادر على التخلي عن [إلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus). [الأكسدة](#def-g11-redox-oxidation): فقد [إلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus). [الاختزال](#def-g11-redox-oxidation): اكتساب [إلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus).

**تمرين 35.2 ★.**

اكتب لكل زوج مزدوجة [الأكسدة](#def-g11-redox-oxidation) [والاختزال](#def-g11-redox-oxidation) بالشكل Ox/Red: $\ce{Fe}$ و$\ce{Fe^{2+}}$؛ و$\ce{Ag}$ و$\ce{Ag+}$؛ و$\ce{I-}$ و$\ce{I2}$؛ و$\ce{Fe^{2+}}$ و$\ce{Fe^{3+}}$.

**حل التمرين 35.2.**

$\ce{Fe^{2+}}/\ce{Fe}$؛ $\ce{Ag+}/\ce{Ag}$؛ $\ce{I2}/\ce{I-}$؛ $\ce{Fe^{3+}}/\ce{Fe^{2+}}$.

**تمرين 35.3 ★.**

اكتب أنصاف معادلات المزدوجات $\ce{Ag+}/\ce{Ag}$، و$\ce{Al^{3+}}/\ce{Al}$، و$\ce{Fe^{3+}}/\ce{Fe^{2+}}$، و$\ce{Cl2}/\ce{Cl-}$.

**حل التمرين 35.3.**

$\ce{Ag+ + e- <=> Ag}$؛ $\ce{Al^{3+} + 3e- <=> Al}$؛ $\ce{Fe^{3+} + e- <=> Fe^{2+}}$؛ $\ce{Cl2 + 2e- <=> 2Cl-}$.

**تمرين 35.4 ★.**

أيمثل التحول $\ce{Fe -> Fe^{2+} + 2e-}$ [أكسدة](#def-g11-redox-oxidation) أم اختزالًا؟ وهل يسلك الحديد سلوك [مؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) أم [مختزل](#def-g11-redox-oxidant)؟

**حل التمرين 35.4.**

[أكسدة](#def-g11-redox-oxidation) (تُفقد [إلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus))؛ ويسلك الحديد سلوك [مختزل](#def-g11-redox-oxidant).

**تمرين 35.5 ★.**

في التفاعل $\ce{Zn + Cu^{2+} -> Zn^{2+} + Cu}$، سمِّ [النوع الكيميائي](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/8-pure-substances-and-mixtures#def-g6-pure-substances-and-mixtures-species) الذي يتأكسد، والنوع الذي يُختزل، [والمؤكسد](#def-g11-redox-oxidant)، [والمختزل](#def-g11-redox-oxidant)، وأعطِ عدد [الإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) المنتقلة لكل [ذرة](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) خارصين.

**حل التمرين 35.5.**

الخارصين يتأكسد وهو [المختزل](#def-g11-redox-oxidant)؛ و$\ce{Cu^{2+}}$ يُختزل وهو [المؤكسد](#def-g11-redox-oxidant). إلكترونان لكل [ذرة](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) خارصين.

**تمرين 35.6 ★★.**

وازن، في [محلول حمضي](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/18-ph#def-g9-acids-bases-ph-acidic)، [نصف معادلة](#def-g11-redox-couple) المزدوجة $\ce{H2O2}/\ce{H2O}$، متبعًا [الطريقة 35.11](#met-g11-redox-balance) خطوةً خطوةً.

**حل التمرين 35.6.**

ننطلق من $\ce{H2O2 -> H2O}$: الأكسجين: ذرتا O على اليسار، إذن $\ce{2H2O}$ على اليمين؛ الهيدروجين: 2 على اليسار، و4 على اليمين، إذن $\ce{2H+}$ على اليسار؛ الشحنة: $+2$ على اليسار، و0 على اليمين، إذن إلكترونان على اليسار: $\ce{H2O2 + 2H+ + 2e- <=> 2H2O}$.

**تمرين 35.7 ★★.**

اكتب معادلة التفاعل بين ثنائي اليود $\ce{I2}$ [وأيون](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) الثيوكبريتات $\ce{S2O3^{2-}}$، الذي يعطي [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) اليوديد [وأيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) رباعي الثيونات $\ce{S4O6^{2-}}$.

**حل التمرين 35.7.**

$\ce{I2 + 2e- -> 2I-}$ و$\ce{2S2O3^{2-} -> S4O6^{2-} + 2e-}$؛ إلكترونان في كل منهما، إذن $\ce{I2 + 2S2O3^{2-} -> 2I- + S4O6^{2-}}$.

**تمرين 35.8 ★★.**

اكتب معادلة تفاعل شجرة الفضة انطلاقًا من نصفي معادلتيه، واشرح لماذا يصير [المحلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) أزرق.

**حل التمرين 35.8.**

$\ce{Cu -> Cu^{2+} + 2e-}$ و$\ce{Ag+ + e- -> Ag}$ مضروبةً في 2: $\ce{Cu + 2Ag+ -> Cu^{2+} + 2Ag}$. [وأيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Cu^{2+}}$ المتكوّنة زرقاء.

**تمرين 35.9 ★★.**

يتفاعل فيتامين C، $\ce{C6H8O6}$، مع ثنائي اليود $\ce{I2}$. اكتب معادلة التفاعل، وبيّن أي النوعين هو [المختزل](#def-g11-redox-oxidant).

**حل التمرين 35.9.**

$\ce{C6H8O6 -> C6H6O6 + 2H+ + 2e-}$ و$\ce{I2 + 2e- -> 2I-}$: $\ce{C6H8O6 + I2 -> C6H6O6 + 2I- + 2H+}$. وفيتامين C هو [المختزل](#def-g11-redox-oxidant).

**تمرين 35.10 ★★.**

يتفاعل الألومنيوم مع [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) النحاس (II). اكتب المعادلة، واشرح لماذا يجب ضرب نصفي المعادلتين في 2 وفي 3.

**حل التمرين 35.10.**

$\ce{Al -> Al^{3+} + 3e-}$ تعطي 3 [إلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus)، و$\ce{Cu^{2+} + 2e- -> Cu}$ تأخذ 2؛ وأصغر عدد مشترك 6، فتُضرب الأولى في 2 والثانية في 3: $\ce{2Al + 3Cu^{2+} -> 2Al^{3+} + 3Cu}$.

**تمرين 35.11 ★★.**

يؤكسد بيروكسيد الهيدروجين [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) الحديد (II) إلى [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) الحديد (III) في [محلول حمضي](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/18-ph#def-g9-acids-bases-ph-acidic). اكتب المعادلة.

**حل التمرين 35.11.**

$\ce{H2O2 + 2H+ + 2e- -> 2H2O}$ و$\ce{Fe^{2+} -> Fe^{3+} + e-}$ مضروبةً في 2: $\ce{H2O2 + 2H+ + 2Fe^{2+} -> 2H2O + 2Fe^{3+}}$.

**تمرين 35.12 ★★★.**

تفقد صفيحة خارصين $1.30\,\mathrm{g}$ في [محلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) يحوي فائضًا من [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) النحاس (II). ما كتلة النحاس المترسبة؟ خذ $M(\ce{Zn}) = 65.4\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ و$M(\ce{Cu}) = 63.5\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$.

**حل التمرين 35.12.**

$n(\ce{Zn}) = 1.30/65.4 = 1.99 \times 10^{-2}\,\mathrm{mol}$. تترسب [ذرة](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) نحاس واحدة مقابل كل [ذرة](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) خارصين تتأكسد، إذن $n(\ce{Cu}) = 1.99 \times 10^{-2}\,\mathrm{mol}$ و$m(\ce{Cu}) = 1.99\times 10^{-2} \times 63.5 = 1.26\,\mathrm{g}$.

**تمرين 35.13 ★★★.**

اكتب معادلة [أكسدة](#def-g11-redox-oxidation) [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) الحديد (II) [بأيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) ثنائي الكرومات في [محلول حمضي](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/18-ph#def-g9-acids-bases-ph-acidic). ما كمية $\ce{Fe^{2+}}$ التي يؤكسدها $0.010\,\mathrm{mol}$ من [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) ثنائي الكرومات؟

**حل التمرين 35.13.**

$\ce{Cr2O7^{2-} + 14H+ + 6e- -> 2Cr^{3+} + 7H2O}$ و$\ce{Fe^{2+} -> Fe^{3+} + e-}$ مضروبةً في 6: $\ce{Cr2O7^{2-} + 14H+ + 6Fe^{2+} -> 2Cr^{3+} + 6Fe^{3+} + 7H2O}$. ستة [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Fe^{2+}}$ لكل [أيون](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) ثنائي كرومات: $6 \times 0.010 = 0.060\,\mathrm{mol}$.

**تمرين 35.14 ★★★.**

يحوي ماء جافيل [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) تحت الكلوريت $\ce{ClO-}$ [وأيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) الكلوريد $\ce{Cl-}$. مستعينًا بالمزدوجتين $\ce{ClO-}/\ce{Cl2}$ و$\ce{Cl2}/\ce{Cl-}$، اكتب معادلة التفاعل الذي يحدث حين يلتقي ماء جافيل بحمض، واشرح لماذا تحذّر لصاقات ماء جافيل ولصاقات منتجات إزالة الكلس الحمضية كلتاهما من خلطهما أبدًا.

**حل التمرين 35.14.**

$\ce{2ClO- + 4H+ + 2e- -> Cl2 + 2H2O}$ و$\ce{2Cl- -> Cl2 + 2e-}$؛ وبالجمع والقسمة على 2: $\ce{ClO- + Cl- + 2H+ -> Cl2 + H2O}$. فالحمض يقدّم [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{H+}$، والتفاعل يطلق ثنائي الكلور، وهو غاز سام: ومن هنا التحذير من [خلط](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-mix) المنتجين أبدًا.

**تمرين 35.15 ★★★.**

في شكل سطح الخارصين، تنتقل [الإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) عبر [الفلز](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/20-the-periodic-table-a-first-look#def-g9-periodic-table-first-look-metal)، لا عبر [المحلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve). مستعينًا بما في [القضية 35.8](#prop-g11-redox-no-free-electrons)، اشرح لماذا يترسب النحاس على صفيحة الخارصين نفسها لا في موضع آخر من الكأس.

**حل التمرين 35.15.**

لا تستطيع [الإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) أن تنتقل حرة عبر [المحلول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/2-mixing-and-dissolving#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) ([القضية 35.8](#prop-g11-redox-no-free-electrons)): فالتي تفقدها [ذرات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) الخارصين لا يأخذها إلا [أيون](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Cu^{2+}}$ يلامس [الفلز](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/20-the-periodic-table-a-first-look#def-g9-periodic-table-first-look-metal). لذلك تتكوّن [ذرة](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-atom) النحاس عند سطح الصفيحة، وتبقى هناك.

## 35.6 مسألة: اختبار النَّفَس

**مسألة 35.1.**

مسألة نهاية الأسبوع — كيمياء أنبوب كشف الكحول في النَّفَس: مزدوجتان، وتغير لوني من البرتقالي إلى الأخضر، وكتلة الإيثانول التي يستطيع الأنبوب كشفها، وخلية الوقود التي حلّت محله

استعملت أولى اختبارات [الكحول](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/33-functional-groups-and-families#def-g11-functional-groups-alcohol) في النَّفَس أنبوبًا زجاجيًا مملوءًا بحبيبات من السيليكا مغطاة بثنائي كرومات البوتاسيوم البرتقالي، $\ce{K2Cr2O7}$، في وسط حمضي. فالإيثانول، $\ce{CH3CH2OH}$، الموجود في النَّفَس المنفوخ عبر الأنبوب يختزل [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) ثنائي الكرومات إلى [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Cr^{3+}}$ خضراء، ويتأكسد إلى حمض الإيثانويك، $\ce{CH3COOH}$؛ وطول المنطقة الخضراء يقيس الإيثانول. لنفترض أن أنبوبًا يحوي $2.0\,\mathrm{mg}$ من ثنائي كرومات البوتاسيوم. استعمل $M(\ce{K}) = 39.1$، و$M(\ce{Cr}) = 52.0$، و$M(\ce{O}) = 16.0$، و$M(\ce{C}) = 12.0$، و$M(\ce{H}) = 1.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$، و$N_A =
6.02 \times 10^{23}\,\mathrm{mol}^{-1}$ و$e = 1.60 \times 10^{-19}\,\mathrm{C}$.

**الجزء الأول — مزدوجتان.**

1. سمِّ مزدوجتي [الأكسدة](#def-g11-redox-oxidation) [والاختزال](#def-g11-redox-oxidation) المعنيتين، [والمؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) أولًا.
2. أيتأكسد الإيثانول أم يُختزل؟ وهل هو [المؤكسد](#def-g11-redox-oxidant) أم [المختزل](#def-g11-redox-oxidant) ؟
3. اكتب [نصف معادلة](#def-g11-redox-couple) المزدوجة $\ce{Cr2O7^{2-}}/\ce{Cr^{3+}}$ في [محلول حمضي](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/18-ph#def-g9-acids-bases-ph-acidic) .
4. اكتب [نصف معادلة](#def-g11-redox-couple) المزدوجة $\ce{CH3COOH}/\ce{CH3CH2OH}$ في [محلول حمضي](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/18-ph#def-g9-acids-bases-ph-acidic) .
5. استنتج معادلة التفاعل في الأنبوب.

**الجزء الثاني — ما يستطيع أنبوب واحد قياسه.**

6. اشرح تغير لون الحبيبات.
7. احسب [الكتلة المولية](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/25-the-mole-and-molar-mass#def-g10-the-mole-molar-mass) لثنائي كرومات البوتاسيوم.
8. احسب كمية [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) ثنائي الكرومات في الأنبوب.
9. ما كمية الإيثانول اللازمة لتحويل الأنبوب كله إلى الأخضر؟
10. استنتج أكبر كتلة من الإيثانول يستطيع أنبوب واحد قياسها.

**الجزء الثالث — من النَّفَس إلى الدم.** ينفخ شخص $1.0\,\mathrm{L}$ من النَّفَس عبر الأنبوب؛ فتنمو المنطقة الخضراء بما يتناسب مع كتلة الإيثانول التي تصل إليها.

11. يحوي النَّفَس $0.25\,\mathrm{mg}$ من الإيثانول في اللتر. ما الكسر المستهلك من ثنائي الكرومات؟
12. طول الأنبوب $10\,\mathrm{cm}$ . ما طول المنطقة الخضراء؟
13. تفترض أجهزة تحليل النَّفَس أن $2100\,\mathrm{L}$ من النَّفَس تحمل من الإيثانول قدر ما يحمله $1\,\mathrm{L}$ من الدم. قدّر كتلة الإيثانول في لتر الدم، بالغرام.
14. لماذا تبدأ المنطقة الخضراء عند مدخل الأنبوب وتنمو نحو مخرجه، بدل أن يخضرّ الأنبوب كله قليلًا؟
15. لماذا لا يُستعمل الأنبوب إلا مرة واحدة؟

**الجزء الرابع — خلية [الوقود](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/5-burning-what-a-fire-needs#def-g4-what-a-fire-needs-fuel).** يحمل ثنائي كرومات البوتاسيوم الرسوم التوضيحية ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/fig-b92e5d8c18fd.svg) ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/fig-16d319f07c40.svg) ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/fig-8e4c7d47ff36.svg) ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/fig-c662a9a86cea.svg) ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/fig-62fdf82d203a.svg) ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g11-redox/fig-831fae79d6bd.svg). وتستعمل الأجهزة الحديثة بدلًا منه خلية [وقود](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/5-burning-what-a-fire-needs#def-g4-what-a-fire-needs-fuel)، يتأكسد فيها إيثانول النَّفَس بثنائي الأكسجين على قطب، وتسري [الإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) المتحررة في سلك.

16. أعطِ سببين، تقرؤهما من الرسوم التوضيحية، للتخلي عن أنابيب ثنائي الكرومات.
17. اكتب معادلة [أكسدة](#def-g11-redox-oxidation) الإيثانول بثنائي الأكسجين، مستعينًا بالمزدوجة $\ce{O2}/\ce{H2O}$ .
18. كم إلكترونًا يتخلى عنه [جزيء](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) إيثانول واحد حين يتأكسد إلى حمض الإيثانويك؟
19. احسب، لكتلة $0.25\,\mathrm{mg}$ من الإيثانول، كمية الإيثانول، ثم عدد [الإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) المتحررة.
20. استنتج الشحنة الكهربائية التي تسري في خلية [الوقود](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/5-burning-what-a-fire-needs#def-g4-what-a-fire-needs-fuel) . ولماذا تُعد هذه الشحنة مقياسًا جيدًا للإيثانول في النَّفَس؟

**حل المسألة 35.1.**

**1.** $\ce{Cr2O7^{2-}}/\ce{Cr^{3+}}$ و$\ce{CH3COOH}/\ce{CH3CH2OH}$.

**2.** يتأكسد الإيثانول: فهو [المختزل](#def-g11-redox-oxidant).

**3.** $\ce{Cr2O7^{2-} + 14H+ + 6e- <=> 2Cr^{3+} + 7H2O}$.

**4.** الكربون موزون (ذرتان في كل طرف). الأكسجين: ذرتان على اليسار، وواحدة على اليمين، إذن $\ce{H2O}$ على اليمين. الهيدروجين: أربع على اليسار، و$6 + 2 = 8$ على اليمين، إذن $\ce{4H+}$ على اليسار. الشحنة: $+4$ على اليسار، و0 على اليمين، إذن أربعة [إلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) على اليسار: $\ce{CH3COOH + 4H+ + 4e- <=> CH3CH2OH + H2O}$.

**5.** اثنا عشر إلكترونًا: نضرب الأولى في 2، والثانية معكوسةً في 3: $\ce{2Cr2O7^{2-} + 3CH3CH2OH + 16H+ -> 4Cr^{3+} + 3CH3COOH + 11H2O}$.

**6.** تُختزل [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Cr2O7^{2-}}$ البرتقالية إلى [أيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Cr^{3+}}$ خضراء حيثما يصل إليها الإيثانول.

**7.** $M = 2\times 39.1 + 2\times 52.0 + 7\times 16.0 =
294.2\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$.

**8.** $n = 2.0\times 10^{-3}/294.2 = 6.8 \times 10^{-6}\,\mathrm{mol}$.

**9.** ثلاثة [جزيئات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) إيثانول لكل أيوني ثنائي كرومات: $n = \tfrac{3}{2}\times 6.8\times 10^{-6} = 1.0 \times 10^{-5}\,\mathrm{mol}$.

**10.** $M(\ce{C2H6O}) = 46.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$، إذن $m = 1.02\times 10^{-5}\times 46.0 = 4.7 \times 10^{-4}\,\mathrm{g}$، أي نحو $0.47\,\mathrm{mg}$.

**11.** $0.25/0.47 \approx 0.53$: نحو $53\,\%$ من ثنائي الكرومات.

**12.** $0.53 \times 10 \approx 5.3\,\mathrm{cm}$.

**13.** $0.25\,\mathrm{mg} \times 2100 = 525\,\mathrm{mg}$ في لتر الدم، أي نحو $0.53\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$.

**14.** يلقى النَّفَس الحبيبات عند المدخل أولًا؛ وثنائي الكرومات هناك بفائض فيزيل الإيثانول كله، فيكتمل التفاعل في الجزء الأول من الأنبوب، الذي يخضرّ تمامًا، قبل أن يصل أي إيثانول إلى أبعد منه.

**15.** [التفاعل تام](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/27-the-reaction-progress-table#def-g10-reaction-progress-table-limiting): [فأيونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/17-ions-and-ionic-solutions#def-g9-ions-ion) $\ce{Cr^{3+}}$ الخضراء لا تعود إلى ثنائي كرومات، فلا يستطيع الأنبوب المستعمل القياس من جديد.

**16.** إنه شديد السمية (GHS06) وخطر جسيم على الصحة (GHS08: من بيانات خطره «قد يسبب السرطان»)، فضلًا عن أنه أكّال وسام للأحياء المائية؛ فلا يجوز أن يحويه جهاز يستعمله الجمهور.

**17.** $\ce{O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2O}$ و$\ce{CH3CH2OH + H2O -> CH3COOH + 4H+ + 4e-}$: $\ce{CH3CH2OH + O2 -> CH3COOH + H2O}$.

**18.** أربعة [إلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus).

**19.** $n = 0.25\times 10^{-3}/46.0 = 5.4 \times 10^{-6}\,\mathrm{mol}$ من الإيثانول؛ [والإلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) $4n = 2.2 \times 10^{-5}\,\mathrm{mol}$، أي $2.2\times 10^{-5}\times 6.02\times 10^{23} = 1.3 \times 10^{19}$ [إلكترون](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus).

**20.** $Q = 1.3\times 10^{19}\times 1.60\times 10^{-19} \approx
2.1\,\mathrm{C}$. فكل [جزيء](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/11-atoms-and-molecules#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) إيثانول يرسل أربعة [إلكترونات](https://one-course.com/books/chemistry/1/ar/chapter/16-inside-the-atom#def-g9-inside-the-atom-nucleus) بالضبط عبر السلك، فتكون الشحنة متناسبة مع كمية الإيثانول: وقياسها قياس للإيثانول.