أسئلة المحتوى وإجاباتها

التأكسد والاختزال

تجربة استهلالية صفحة (53):

تفاعل بعض الفلزات مع حمض الهيدروكلوريك HCl

خطوات العمل:

1- أضع شريط مغنيسيوم طوله 5 cm في أنبوب الاختبار رقم (1).

2- أضع حبيبات الخارصين Zn في أنبوب الاختبار رقم (2).

3- أضع حبيبات الألمنيوم Al في أنبوب الاختبار رقم (3).

4- أضع سلك النحاس Cu في أنبوب الاختبار رقم (4).

5- أضع 10 mLفي حمض الهيدروكلوريك HCl في أنابيب الاختبار الأربعة.

6- أراقب تصاعد غاز الهيدروجين H₂ من أنابيب الاختبار الأربعة.

الأساس النظري:

• الفلزات النشطة تتفاعل مع  حمض الهيدروكلوريك HCl وينطلق غاز الهيدروجين، والفلزات غير النشطة لا تتفاعل معه.
• تتفاوات الفلزات النشطة في شدة تفاعلها مع حمض الهيدروكلوريك HCl؛ فبزيادة نشاط الفلز تزداد شدة تفاعله مع الحمض.

التحليل والاستنتاج:

1- أحدد الفلزات التي تفاعلت مع حمض الهيدروكلوريك HCl

الفلزات التي تفاعلت مع حمض الهيدروكلوريك هي: Mg, Zn, Al

2- أرتب الفلزات حسب نشاطها في تفاعلها مع الحمض.

Cu < Zn < Al < Mg

3- أكتب معادلات كيميائية موزونة للفلزات التي تفاعلت مع الحمض.

Mg  +  2HCl  → MgCl₂  +  H₂

Zn  +  2HCl  → ZnCl₂  +  H₂

2Al  +  6HCl  → 2AlCl₃  +  3H₂

4- أحدد التغير الذي طرأ على شحنة كل فلز في التفاعلات السابقة. ما نوع التفاعل؟

نوع التفاعل: استبدال أو إحلال أحادي أو تأكسد واختزال.

أتحقق صفحة (55):

1- أحدد الذرات أو الأيونات التي تأكسدت أو اختزلت في التفاعلات الآتية:

2K_(s)  +  Br_2(l)  →  2KBr_(s) 

تأكسد ذرتي البوتاسيوم 2K وتحولهما إلى أيوني K⁺ في (KBr)، واختزال ذرتي البروم في جزيء Br₂ وتحولهما إلى أيوني ^-Br في (2KBr)

C_(s)  +  O_2(g) → CO_2(g)

تأكسدت ذرة الكربون (C) لارتباطها بالأكسجين، واختزلت ذرتي الأكسجين في الجزيء (O₂).

2- أكتب نصف تفاعل التأكسد ونصف تفاعل الاختزال للتفاعل الآتي:

2H⁺_(aq)  +  Zn_(s)  →  Zn²⁺_(aq)  +  H_2(g)

نصف تفاعل التأكسد: Zn_(s) → Zn²⁺_(aq)  +  2e^-

نصف تفاعل الاختزال:2H⁺_(aq)  +  2e^-  → H_2(g) 

أتحقق صفحة (59):

أحدد عدد التأكسد لذرة العنصر الذي تحته خط في المركبات أو الأيونات الآتية:

P₄  ,  Cr(OH)₃  ,  PO₄^3-  ,  AlH₃  ,  FeCl₃  ,  HClO₄  ,  H₃IO₆^2-

P₄ (0) , Cr(OH)₃ (+3) , PO₄^3- (+5) , AlH₃ (-1) , FeCl₃ (+3) , HClO₄ (+7) , H₃IO₆^2- (+7)

أتحقق صفحة (60):

أحدد الذرات التي تأكسدت والذرات التي اختزلت اعتماداً على التغير في أعداد التأكسد في التفاعلات الآتية:

CH_4(g)  +  O_2(g)  →  CO_2(g)  +  2H₂O_(g)

تأكسد الكربون؛ إذ زاد عدد تأكسده (+4 ← -4)، واختزل الأكسجين؛ إذ قل عدد تأكسده (-2 ← 0).

SiCl_4(l)  +  2Mg_(s)  →  2MgCl_2(s)  +  Si_(s)

تأكسد المغنيسيوم، إذ زاد عدد تأكسده (0+2 ←)، واختزل السيليكون؛ إذ قل عدد تأكسده (+4← 0 ).

أتحقق صفحة (62):

هل يحتاج حدوث التحولات الآتية إلى عامل مؤكسد أم عامل مختزل؟ أفسر إجابتي.

  I₂ → 2I^-

   قل عدد التأكسد اليود، نصف تفاعل اختزال /يحتاج عامل مختزل.

Sn²⁺ → Sn⁴⁺

زاد عدد التأكسد القصدير، نصف تفاعل تأكسد /يحتاج عامل مؤكسد.

Mn²⁺ →  MnO₂

زاد عدد التأكسد المنغنيز، نصف تفاعل تأكسد /يحتاج عامل مؤكسد.

أتحقق صفحة (63):

أحدد المعادلات التي تمثل تأكسد واختزال ذاتي:

أ) 2ClO₃^-_(aq) → ClO₄^-_(aq)  +  ClO₂^-_(aq)

ب) H₂SO_4(aq) +  Mg_(s) → Mg²⁺_(aq)  SO₄^2-_(aq)  +  H_2(g)

ج) 2CuCl_(aq) → CuCl_2(aq)  +  Cu_(s)

المعادلتين (أ) و (ج) تمثلان تفاعل تأكسد واختزال ذاتي.

أتحقق صفحة (67):

أوازن المعادلتين الآتيتين بطريقة نصف التفاعل في الوسط الحمضي، وأحدد العامل المؤكسد والعامل المختزل في كل منهما:

1- BrO₃^-_(aq)  +  C₂O₄^2-_(aq) → Br^-_(aq)  +  CO_2(g)            

BrO₃^-_(aq)  +  3C₂O₄^2-_(aq) +  6H⁺ →  Br^-_(aq)  +  6CO_2(g)  +  3H₂O

العامل المؤكسد: BrO₃^- ، العامل المختزل: C₂O₄^2-

2- As_(s)  +  ClO₃^-_(aq) → H₃AsO_3(aq)  +  HClO_(aq)            

4As_(s)  +  3ClO₃^-_(aq) +  6H₂O  +  3H⁺ → 4H₃AsO_3(aq)  +  3HClO_(aq)

العامل المؤكسد: ClO₃^- ، العامل المختزل: As

أتحقق صفحة (70):

أوازن المعادلتين الآتيتين بطريقة نصف التفاعل في الوسط القاعدي، وأحدد العامل المؤكسد والعامل المختزل في كل منهما:

1- CN^-_(aq)  +  AsO₄^-_(aq) → AsO₂^2-_(aq)  +  OCN^-_(aq)            

5CN^-  +  2AsO₄^- + 2OH^- → 5CNO^-  +  2AsO₂^2-  +  H₂O

العامل المؤكسد: AsO₄^- ، العامل المختزل: CN^-

2- NiO_2(s)  +  S₂O₃^2-_(aq) → Ni(OH)_2(aq)  +  SO₃^2-_(aq)            

2NiO₂  +  S₂O₃^2- +  H₂O  +  2OH^- → 2Ni(OH)₂  +  2SO₃^2-

العامل المؤكسد: NiO₂ ، العامل المختزل: S₂O₃^2-