إنّ تفاعلات الأكسدة والإرجاع من أكثر أنواع التفاعلات الكيميائية التي يبحث عنها وعن تعريفها كثير من دارسي الكيمياء، وعلى الرغم من أن هذا النوع من الكيمياء لم ينال شهرة عالية مثل باقي أنواع التفاعلات الكيميائية الأخرى، ولكن ينتشر يشكل كبير في شتى أمور حياتنا، وفيما يلي سوف نذكر تعريف كامل وشامل لهذا النوع من التفاعلات الكيميائية مع ذكر بعض الأمثلة من حياتنا.
تعريف تفاعلات الأكسدة والإرجاع
تفاعلات الأكسدة والإرجاع نستطيع تعريفها بأنها ذلك النوع من التفاعل الكيميائي الذي يحدث فيه نقل الإلكترونات بين عناصر المواد التي يحدث بينها التفاعل.
وينتج عن حدوث هذا تغير كمي في أكسدة الأيونات نتيجة لفقد إلكترون أو اكتساب أخر بالإرجاع. (¹)
وهي مهمة وأساسية في الحياة والتفاعلات اليومية مثل تفاعلات الاحتراق، وتحدث أيضًا في التركيب الضوئي.
أهم ما يحدث في تفاعلات الأكسدة
- فقدان عدد من الإلكترونات
حيث أن الأكسدة تعرف على أنها تفاعل يتم فيه فقد إلكترون أو أكثر من المادة أثناء عملية التفاعل.
أشهر مثال على تفاعل الأكسدة هو كلوريد الصوديوم الناتج عن تفاعل بين الصوديوم والكلور.
في هذا التفاعل تأكسد الصوديوم بفقد إلكترون أكتسبه الكلور .
- الحصول على الأكسجين
الأكسجين يعد من أهم النتائج في تفاعلات الأكسدة، وهو برهان ممتاز عليها، ويظهر ذلك جليًا في عمليات الصدأ والاحتراق. (²)
- تحرر الهيدروجين
يتحرر الهيدروجين أثناء بعض تفاعلات الأكسدة .
أهم ما يحدث في تفاعلات الإرجاع
- اكتساب إلكترونات
تفاعلات الإرجاع يحدث فيها اكتساب المادة للإلكترونات أثناء التفاعل بين العناصر.
أشهر مثال على اكتساب الإلكترونات أثناء عملية الإرجاع هو ذلك التفاعل الذي تصبح في جزيئات الفضة (نتيجة اكتساب إلكترون أثناء الطلاء الكهربائي) معدن فضة.
- تحرر الأكسجين
فمن المعروف أنه يتم فقد الأكسجين بسهولة أثناء تفاعلات الإرجاع.
- تحرر الهيدروجين
يحدث تحرر للهيدروجين أيضًا في بعض تفاعلات الإرجاع مثلما يحدث في تفاعلات الأكسدة.
وأشهر مثال على ذلك تحول كلًا من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون إلى الميثيل.
يمكنك أيضا الاطلاع على: صناعة الصابون على البارد
أمثلة توضيحية على تفاعلات الإرجاع والأكسدة
كما أوضحنا سابقًا أن تفاعلات الأكسدة والإرجاع هي تفاعلات هامة تحدث بشكل مستمر في حياتنا اليومية، فسوف نقدم عدد من الأمثلة التوضيحية والحية على هذه التفاعلات.
يجب أن نعرف أن العنصر الذي يفقد إلكترون أو أكثر أثناء التفاعل يطلق عليه العنصر المرجع.
وأن العنصر الذي يكتسب إلكترون أو أكثر أثناء التفاعل يطلق عليه العنصر المؤكسد. (³)
تظهر تفاعلات الأكسدة والإرجاع حولنا في العمليات الآتية:-
البناء الضوئي في النبات
إن عملية البناء الضوئي في النبات بوجود ثاني أكسيد الكربون، والماء، والضوء، تنتج الأكسجين والجلوكوز اللذان يتم استخدامهما في عملية الأيض.
وهذه المعادلة توضح هذا التفاعل وما يحدث فيه من تحرر لذرات الهيدروجين وتكون غاز الأكسجين، وما يتبعه من نقص ذرات الكربون.
6CO2+12H2O + Light → C6H12O6 +6O2 +6H2O
التنفس
تفاعلات الأكسدة والارتجاع تظهر هذه بشكل واضح من خلال عملية التنفس، حيث يتم تكسير الروابط في الجلوكوز عند تفاعله مع الأكسجين لإنتاج الأدينوسين ثلاثي الفوسفات ATP.
ومن المعروف أن هذا المركب يقوم بتخزين الطاقة ليستخدمها في عمليات الأيض، وينتج أيضًا من تفاعل الجلوكوز مع الأكسجين تكون الماء وثاني أكسيد الكربون.
وهذا ما توضحه هذه المعادلة الكيميائية.
C6H12O6 + 6O2 –> 6CO2 + 6H2O + 36ATP
الاحتراق
عملية الاحتراق تعد واحدة من أشهر تفاعلات الأكسدة، حيث يتم فيها احتراق الهيدروكربون وحرق المواد العضوية.
وبهذا نكون قد ذكرنا تعريف تفاعلات الأكسدة والارجاع كما قمنا بعرض أمثلة توضيحية حية تحدث حولنا يوميًا.
المراجع
- https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Supplemental_Modules_(Analytical_Chemistry)/Electrochemistry/Redox_Chemistry/Oxidation-Reduction_Reactions
- https://www.khanacademy.org/science/ap-chemistry-beta/x2eef969c74e0d802:chemical-reactions/x2eef969c74e0d802:oxidation-reduction-redox-reactions/a/oxidation-reduction-redox-reaction
- https://byjus.com/jee/redox-reactions/
