28 6-5 موازنة المعادلات الأيونية لتفاعلات الأكسدة والاختزال (طريقة نصفي التفاعل)
تتم عملية الموازنة باتباع الخطوات التالية:
- الخطوة 1: فصل تفاعلي الأكسدة والاختزال.
- الخطوة 2: موازنة الذرات والأيونات في طرفي كل معادلة.
- الخطوة 3: تحقيق قانون حفظ الشحنة بإضافة الإلكترونات المفقودة والمكتسبة.
- الخطوة 4: مساواة أعداد الإلكترونات المفقودة والمكتسبة في معادلتي الأكسدة والاختزال (بالضرب في أعداد مناسبة).
- الخطوة 5: جمع معادلتي الأكسدة والاختزال (تحذف الإلكترونات).
✍️ أمثلة محلولة
- مثال محلول (6-9): نمط مثال الكتاب. Cr(s) + H⁺(aq) → Cr³⁺(aq) + H₂(g) .
- الأكسدة: Cr → Cr³⁺ + 3e⁻ .
- الاختزال: 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ .
- نضرب الأولى في 2 والثانية في 3: 2Cr → 2Cr³⁺ + 6e⁻ ؛
- 6H⁺ + 6e⁻ → 3H₂ .
- بالجمع: 2Cr + 6H⁺ → 2Cr³⁺ + 3H₂ .
- فحص الشحنة: الطرف الأيسر +6 والأيمن +6 ✓.
- مثال محلول (6-10). Al + Ni²⁺ → Al³⁺ + Ni .
- الأكسدة: Al → Al³⁺ + 3e⁻ (×2).
- الاختزال: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni (×3).
- بالجمع: 2Al + 3Ni²⁺ → 2Al³⁺ + 3Ni .
- الشحنة: +6 = +6 ✓.
- مثال محلول (6-11). Zn + Fe³⁺ → Zn²⁺ + Fe²⁺ .
- الأكسدة: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ .
- الاختزال: Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺ (×2).
- بالجمع: Zn + 2Fe³⁺ → Zn²⁺ + 2Fe²⁺ .
- الشحنة: +6 = +2 + 4 ✓.
مثال محلول (6-12). Br⁻ + Cl₂ → Cl⁻ + Br₂ : 2Br⁻ → Br₂ + 2e⁻ ؛ Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻ . بالجمع: 2Br⁻ + Cl₂ → Br₂ + 2Cl⁻ .
- مثال محلول (6-13): الموازنة باستخدام أعداد التأكسد. Sn²⁺ + Fe³⁺ → Sn⁴⁺ + Fe²⁺ .
- يزداد عدد تأكسد Sn بمقدار 2 ، ويقل عدد تأكسد Fe بمقدار 1 .
- فيلزم أيونان Fe³⁺ لكل أيون Sn²⁺ : Sn²⁺ + 2Fe³⁺ → Sn⁴⁺ + 2Fe²⁺ .
- مجموع الشحنة: +8 = +8 ✓.