أحدث الموضوعات

حساب الوزن المكافئ للعوامل المؤكسدة والمختزلة Equivalent Weight of Oxidizing and Reducing agents



يمكن حساب الوزن المكافئ للعوامل المؤكسدة والمختزلة بطريقتين:
الطريقة الأولى: عن طريق وزن معادلات الأكسدة والاختزال
الطريقة الثانية: عن طريق التغير في عدد التأكسد

أولاً: عن طريق وزن معادلات الأكسدة والاختزال

** وفي هذه الحالة يعرف مكافئ المادة المؤكسدة أو المختزلة هو المول (الوزن الجزيئي) مقسوماً على عدد الإلكترونات التي يكتسبها أو يفقدها مول واحد في التفاعل


** في هذه الطريقة لابد من وزن معادلات الأكسدة والاختزال ومعرفة عدد الإلكترونات المكتسبة أو المفقودة بواسطة مول واحد من المادة في التفاعل.

أمثلة توضيحية

مثال (1): في التفاعل الآتي


** عدد الإلكترونات التي يكتسبها المنجنيز (مول واحد من البرمنجنات) = (+7) – (+2) = +5 إلكترونات
** المكافئ لــــ MnO4-= MnO4- ÷ 5  أو  KMnO4 ÷ 5
** الوزن المكافئ لبرمنجات البوتاسيوم KMnO4 = الوزن الجزيئي له ÷ 5

مثال (2): في التفاعل الآتي


** عدد الإلكترونات التي يكتسبها المنجنيز (مول واحد من البرمنجنات) = (+7) – (+4) = +3 إلكترونات
** المكافئ لــــ MnO4- =  MnO4- ÷ 3  أو  KMnO4 ÷ 3
** الوزن المكافئ لبرمنجات البوتاسيوم KMnO4 = الوزن الجزيئي له ÷ 3

مثال (3): في التفاعل الآتي


** عدد الإلكترونات التي يكتسبها الكروم (مول واحد من الدايكرومات) = (+12) – (2 x +3)  = +6 إلكترونات
** المكافئ لــــ  Cr2O7 2- = Cr2O7 2- ÷ 6  أو  K2Cr2O7 ÷ 6
** الوزن المكافئ للدايكرومات البوتاسيوم K2Cr2O7 = الوزن الجزيئي له ÷ 6

متال (4): في التفاعل الآتي


** عدد الإلكترونات التي يفقدها الحديدوز (مول واحد من كبريتات الحديدوز) = (+2) – (+3) = -1 إلكترون 
** المكافئ للحديدوز = FeSO4 ÷ 1
** الوزن المكافئ لكبريتات الحديدوز FeSO4 = الوزن الجزيئي ÷ 1

مثال (5): في التفاعل الآتي


** عدد الإلكترونات التي يفقدها الكربون (مول واحد من حمض الأوكساليك) = (+6) – (2 x +4)  = -2 إلكترون
** المكافئ للاوكسالات =  C2O4 2-÷ 2
** الوزن المكافئ لحمض الأوكساليك H2C2O4 = الوزن الجزيئي له ÷ 2

مثال (6): فى التفاعل الآتي: 


** عدد الإلكترونات التي يفقدها الكبريت (مول واحد من كبريتيت الصوديوم) = (+4) – (+6) = -2 إلكترون
** المكافئ للكبريتيت  = SO3 2-÷ 2
** الوزن المكافئ لكبريتيت الصوديوم Na2SO3 = الوزن الجزيئي له ÷ 2

 ثانياً: عن طريق التغير في عدد التأكسد

** وتعتمد هذه الطريقة لحساب الوزن المكافئ لمادة مؤكسدة أو مادة مختزلة على معرفة التغير في عدد التأكسد أو التكافؤ.

** الوزن المكافئ لمادة مؤكسدة او مختزلة = الوزن الجزئيي ÷ عدد التغير في عدد التأكسد


** عدد التأكسد هو عدد يدل على مقدار التأكسد أو الاختزال المطلوب لتحويل ذرة واحدة من ذلك العنصر من الحالة الحرة Free state  إلى الحالة التي توجد في ذلك المركب.

** لحساب أعداد التأكسد يرجى مراجعة هذا الدرس: أعداد الأكسدة Oxidation Number

** يعين مكافئ مادة مؤكسدة بالتغير الذي يحدث في عدد التأكسد الذي يعانيه العنصر المختزل وهي كمية المؤكسد التي تدخل في تغير واحد في عدد التأكسد

أمثلة توضيحية

مثال (1): اختزال برمنجنات البوتاسيوم بوجود حمض الكبريتيك المخفف إلى ملح المنجنيز الثنائي:


** التغير في عدد التأكسد للمنجنيز هو من 7+ إلى 2+ = +5 (أختزال)
** الوزن المكافئ برمنجنات البوتاسيوم = الوزن الجزيئي ÷ 5

مثال (2): اختزال دايكرومات البوتاسيوم في محلول حمضي

** التغير في عدد التأكسد للكروم هو من 12+ إلى 6+ = +6  ( أختزال)
** الوزن المكافئ لدايكرومات البوتاسيوم = الوزن الجزيئي ÷ 6

مثال (3): تأكسد كبريتات الحديدوز إلى كبريتات الحديديك


** التغير في عدد التأكسد بمول واحد للحديد هو من 2+ إلى 3+ = -1  ( أكسدة)
** الوزن المكافئ لكبريتات الحديدوز = الوزن الجزيئي ÷ 1

مثال (4): تأكسد حمض الأوكساليك إلى ثاني أكسيد الكربون والماء


** التغير في عدد التأكسد لذرتين من الكربون هو من 6+ إلى 8+ = -2  ( أكسدة)
** الوزن المكافئ لحمض الأوكساليك = الوزن الجزيئي ÷ 2

ملاحظات هامة

(1) أن مكافئ عنصر يشترك في تفاعل تأكسدي – اختزالي هو كتلته الذرية مقسوماً على التغير في عدد التأكسدي.

(2) عندما تعاني ذرة في جزئ معقد تغيراً في عدد التأكسد (عملية تأكسد أو اختزال) فإن مكافئ المادة هو المول مقسم على التغير في عدد التأكسد للعنصر المؤكسد أو المختزل. فإذا وجد أكثر من ذرة للعنصر المتفاعل فإن المول يقسم على التغير الكلي في عدد التأكسد.

(3) الجدول التالي يوضح العوامل المؤكسدة والمختزلة الشائعة والمستعملة في الأغراض التحليلية.

مسائل محلولة 

 أحسب الوزن المكافئ لكل مما يلي :
       1- دايكرومات البوتاسيوم  K2Cr2O7  عند إختزالها إلى Cr+3
       2- برمنجنات البوتاسيوم KMnO4 عند اختزاله إلى MnO2
       3- Na2SO3 إلى Na2SO4
       4-Fe2O3  إلى FeO
   علماً بأن الأوزان الذرية كالتالي :
 ( O =16 , K =39 , Cr =52 , Mn =55 , Na =23 , S =32 , Fe =56 )

الحل :


المراجع:
- كتاب أسس الكيمياء التحليلية (التحليل الوصفي والكمي والآلي) / محمد مجدي عبد الله واصل جامعة الأزهر الشريف / دار الفجر للنشر والتوزيع / القاهرة

ليست هناك تعليقات