المستوى العالي: الإزاحة كفقدان واكتساب الإلكترونات
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| oxidation by electron loss | الأكسدة بفقد الإلكترونات |
| reduction by electron gain | الاختزال باكتساب الإلكترونات |
ما الذي يفسر هذه الملاحظة؟
- المستوى الأعلى: يتفاعل الزنك مع أيونات النحاس(II) وينقل الإلكترونات حتى وإن لم يكن المعادلة الأيونية الصافية تحتوي على أكسجين. امتداد تعريف الإلكترون للتأكسد والاختزال يتجاوز التفاعلات التي تتضمن الأكسجين فقط.
- ابدأ بتوقع. حدد الكميات أو الخصائص التي ستقارنها، ثم حدد الدليل الذي يمكنه التمييز بين تفسيرين.
بناء النموذج
- التأكسد هو فقدان الإلكترونات؛ والاختزال هو اكتسابها. Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ هو تأكسد، و Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu هو اختزال. عند دمجهما نحصل على Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu. تظل أيونات الكبريتات شواهد (غير متفاعلة) في تجربة كبريتات الزنك والنحاس ولا تظهر في المعادلة الأيونية الصافية هذه.
- الأكسدة بفقدان الإلكترونات: تُعرف الأكسدة بأنها فقد الإلكترونات؛ الاختزال بكسب الإلكترونات: يُعرف الاختزال بأنه كسب الإلكترونات.
في Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu، أي نوع يكتسب إلكترونات؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
في Zn + Cu2+ -> Zn2+ + Cu، يفقد الزنك الإلكترونات (يتأكسد) ويكتسب أيون Cu2+ تلك الإلكترونات (يختزل إلى فلز النحاس). أما Zn2+ فهو منتج مؤكسد مسبقاً ولا يكتسب شيئاً.
طابق كل مصطلح تقني مع معناه الدقيق.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
استخدم التعريفات للتمييز بين الكميات والعمليات ذات الصلة.
اختر دليلاً لاختبار الفرضية
- تحقق من عدد الذرات والشحنة الكلية. الشحنة الكلية اليسرى هي +2، والشحنة اليمنى هي +2. تتحول ذرات الزنك إلى أيونات موجبة بفقدانها الإلكترونات؛ وتتحول أيونات النحاس إلى ذرات معدنية متعادلة باكتسابها. حدد النوع الفعلي الذي تم اختزاله، وهو Cu²⁺، بدلاً من القول بأن المنتج النحاسي المتعادل بالفعل اكتسب المزيد من الإلكترونات.
- اكتب معادلتي نصف التفاعل، واضربهما إذا لزم الأمر لتساوي عدد الإلكترونات، ثم احذف الإلكترونات. احذف فقط أيونات الشاهد الثابتة في المعادلة الأيونية الكاملة. استخدم سلسلة التفاعلات للتنبؤ بما إذا كانت إزاحة مقترحة مدعومة؛ فالمعادلة الموزونة بالشحنة وحدها لا تضمن حدوث التفاعل.
أي عادة من العادتين تجعل التحقيق أو النموذج في هذه الحالة أكثر قابلية للدفاع؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
توضيح الشروط والافتراضات يسمح للآخرين بتكرار العمل بدقة، وتسجيل الأدلة الداعمة يتيح لهم التحقق من الاستنتاج. إخفاء النتائج المتعارضة يزيل الأدلة التي قد تتحدى استنتاجًا خاطئًا، ولا يمكن لقياس واحد أن يثبت ادعاءً أوسع.
اعتمد على كميات معروفة
- أدر القيم المعروفة ووحداتها. اختر العلاقة لأن افتراضاتها تتناسب مع هذه الحالة، ثم أعد ترتيب المعادلة قبل التعويض.
- معلوم: 2Al → 2Al³⁺ + 6e⁻ و 3Cu²⁺ + 6e⁻ → 3Cu يتحدان ليكونا 2Al + 3Cu²⁺ → 2Al³⁺ + 3Cu. ذرتا ألومنيوم تزودان ستة إلكترونات وثلاثة أيونات نحاس تقبلها. الجانبان يحملان شحنة +6. معاملات الجسيمات هذه ليست كتل بالجرام.
كم عدد الإلكترونات المنطلقة عندما تصبح أربعة ذرات Al كل منها Al³⁺؟ استخدم نفس التسلسل: الكميات المعروفة → النموذج → العلاقة → التعويض → الوحدة والتفسير.
كم عدد الإلكترونات المنطلقة عندما تتحول أربعة ذرات Al إلى Al³⁺؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
النتيجة هي 12 إلكترون. معلوم: كل ذرة ألومنيوم تطلق 3 إلكتروناً لتكوين Al3+. لأربع ذرات: 4 × 3 = 12 إلكترونات أطلقتها. تلك الإلكترونات تختزل أيونات الفلز الأقل نشاطاً.
تحقق من الاستنتاج وحدوده
- يحدث التأكسد والاختزال معاً في نقل الإلكترون الكلي. تكوين أيون موجب بواسطة معدن هو فقدان للإلكترونات، وليس لفقدان البروتونات. تلغي الإلكترونات من التفاعل الكامل لكن تظل مفيدة في كل معادلة نصف تفاعل. هذا المصدر بأكمله مخصص للمستوى الأعلى فقط.
- عُد إلى الملاحظة الأصلية. اشرح ما يدعمه النتيجة، وما هي الشروط التي تفترضها، وطريقة واحدة لاختبار تفسير منافس.
تكون أيوناً موجباً عن طريق فقد بروتونات موجبة. هذا الادعاء غير صحيح: تظل البروتونات داخل النواة خلال كل تفاعل كيميائي. تصبح ذرة المعدن أيوناً موجباً عن طريق فقد إلكترونات سالبة - شحنة النواة دون تغيير.
المستوى الأعلى: الإزاحة كفقدان واكتساب للإلكترونات: تحقق من عدد الذرات والشحنة الكلية. الشحنة الكلية اليسرى هي +2، والشحنة اليمنى هي +2. تتحول ذرات الزنك إلى أيونات موجبة بفقدانها الإلكترونات؛ وتتحول أيونات النحاس إلى ذرات معدنية متعادلة باكتسابها. حدد النوع الفعلي الذي تم اختزاله، وهو Cu²⁺، بدلاً من القول بأن المنتج النحاسي المتعادل بالفعل اكتسب المزيد من الإلكترونات.
المعدن يكون أيونًا موجبًا بفقد بروتونات موجبة.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
تبقى البروتونات في النواة خلال كل تفاعل كيميائي. يتحول ذرة الفلز إلى أيون موجب بفقدان الإلكترونات السالبة - وشحنة النواة تظل دون تغيير.
التأكسد يُعرّف على أنه فقد الإلكترونات: اكتب المصطلح التقني.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
الأكسدة بفقد الإلكترونات تعني أن الأكسدة تُعرف بأنها فقد الإلكترونات.