لخّصلي

تفاعلات الأكسدة والاختزال هي نوع من التفاعلات الكيميائية التي تشمل نقل الإلكترونات بين نوعين. شرح معادلات الأكسدة والاختزال على العكس من ذلك ، – رقم التأكسد في حالة أيون أحادي الذرة يساوي شحنة الأيون. ما هى تطبيقات الأكسدة والاختزال في حياتنا الاحتراق في المكووك الفضائي- تطبيقات الاكسدة والاختزال يمكن حماية أسطح العديد من المعادن من التآكل من خلال ربطها بأقطاب، من تفاعل أكسدة الأمونيا. يستخدم الطلاء الكهربائي في إنتاج المجوهرات المطلية بالذهب. يتم فصل العديد من المعادن عن خاماتها بمساعدة تفاعلات الأكسدة والاختزال. أحد الأمثلة على ذلك هو صهر الكبريتيدات المعدنية في وجود عوامل الاختزال. الاحتراق هو نوع من تفاعل الأكسدة والاختزال ، الانفجار هو شكل سريع من أشكال الاحتراق ، C6H12O6 + 6O2 ———— 6 CO2 + 6H2O + Energy

تعريف تفاعلات الأكسدة والاختزال
تفاعلات الأكسدة والاختزال هي نوع من التفاعلات الكيميائية التي تشمل نقل الإلكترونات بين نوعين. وهي أي تفاعل كيميائي يتغير فيه رقم تأكسد الجزيء أو الذرة أو الأيون باكتساب إلكترون (Gain of electron) أو فقدان إلكترون (Lose of electron). فتفاعلات الأكسدة والاختزال شائعة وحيوية لبعض الوظائف الأساسية للحياة، بما في ذلك البناء الضوئي، والتنفس الخلوي، والاحتراق، والتآكل أو الصدأ.
كما إنها تعتبر فئة من التفاعلات التي تشمل:

– تكوين مركب من عناصره.

– جميع تفاعلات الاحتراق.

– التفاعلات التي تولد الكهرباء.

– التفاعلات التي تنتج الطاقة الخلوية.
شرح معادلات الأكسدة والاختزال
يطلق على النوعين اللذين يتبادلان الإلكترونات في تفاعل الأكسدة والاختزال أسماء خاصة. يسمى الأيون أو الجزيء الذي يقبل أو يكتسب الإلكترونات بالعامل المؤكسد. عن طريق قبول الإلكترونات، فإنه يسبب أكسدة أنواع أخرى. على العكس من ذلك ، فإن الأنواع التي تفقد أو تتبرع بالإلكترونات تسمى العامل المختزل؛ عندما يحدث التفاعل، فإنه يقلل من الأنواع الأخرى. بمعنى آخر، ما هو مؤكسد هو العامل المختزل وما ينقص هو العامل المؤكسد. (ملاحظة: يمكن أن تكون العوامل المؤكسدة والاختزال نفس العنصر أو المركب).

هناك بعض القواعد لتحديد رقم التأكسد في نفاعلات الأكسدة والاختزال:

– رقم التأكسد للذرة في شكلها العنصري (مثال: O2) يساوي صفر.

– رقم التأكسد في حالة أيون أحادي الذرة يساوي شحنة الأيون.

– مجموع قيم أرقام تأكسد الذرات في الجزيء أو وحدة صيغة المركب تساوي صفرًا (يساوي شحنة الأيون إذا كان أيون متعدد الذرات).
ما هى تطبيقات الأكسدة والاختزال في حياتنا
الاحتراق في المكووك الفضائي- تطبيقات الاكسدة والاختزال

يعتمد إنتاج بعض المواد الكيميائية المهمة على التحليل الكهربائي والذي يعتمد بدوره على تفاعلات الأكسدة والاختزال. يتم إنتاج العديد من المواد الكيميائية مثل الصودا الكاوية والكلور وما إلى ذلك باستخدام تفاعلات الأكسدة والاختزال.
نجد تطبيقًا لتفاعلات الأكسدة والاختزال أيضًا في تعقيم المياه ومواد التبييض.
يمكن حماية أسطح العديد من المعادن من التآكل من خلال ربطها بأقطاب، والتي تتعرض للتآكل بدلاً من المعادن. من الأمثلة الشائعة على هذه التقنية جلفنة الفولاذ.
يتضمن الإنتاج الصناعي لمنتجات التنظيف عملية الأكسدة.
يتم إنتاج حمض النيتريك، وهو أحد مكونات العديد من الأسمدة ، من تفاعل أكسدة الأمونيا.
الطلاء الكهربائي هوعملية تستخدم فيها تفاعلات الأكسدة والاختزال لتطبيق طبقة رقيقة من مادة على جسم ما. يستخدم الطلاء الكهربائي في إنتاج المجوهرات المطلية بالذهب.
يتم فصل العديد من المعادن عن خاماتها بمساعدة تفاعلات الأكسدة والاختزال. أحد الأمثلة على ذلك هو صهر الكبريتيدات المعدنية في وجود عوامل الاختزال.
المصدر الرئيسي للأكسدة هو الأكسجين وبالتالي تفاعل الأكسدة والاختزال أو تفاعلات الأكسدة والاختزال هي المسؤولة عن تلف الطعام.
الاحتراق هو نوع من تفاعل الأكسدة والاختزال ، وبالتالي فهو تفاعل أكسدة واختزال. الانفجار هو شكل سريع من أشكال الاحتراق ، وبالتالي يمكن التعامل مع الانفجار على أنه تفاعل أكسدة واختزال. حتى مكوك الفضاء يستخدم تفاعلات الأكسدة والاختزال.
الأكسدة والاختزال في علم الأحياء
تطبيقات الاكسدة والاختزال في الاحياء

المثال الذي سنناقشه هنا هو التنفس الخلوي والذي يتضمن العديد من التفاعلات التي تنتقل فيها الإلكترونات من جزيء إلى آخر(تفاعلات الأكسدة والاختزال) بهدف الحصول على الطاقة من جزئ الجلوكوز.

C6H12O6 + 6O2 ———— 6 CO2 + 6H2O + Energy

في التنفس الخلوي، تتحرك الإلكترونات من الجلوكوز تدريجيًا عبر سلسلة نقل الإلكترون نحو الأكسجين، وتنتقل إلى حالات طاقة أقل وأقل وتطلق الطاقة في كل خطوة. الهدف من التنفس الخلوي هو التقاط هذه الطاقة في شكل ATP.

الأكسدة والاختزال في العلاج بأشعة الليزر
العلاج بالليزر منخفض المستوى (LLLT) هو نوع من الأدوية التي تستخدم ضوء الليزر في تنشيط الكروموفور (الصبغات الحساسة للجهد) الخلوي وبدء الإشارات الخلوية و الاضطرابات المعدنية الناتجة عن الإشعاع المؤين (IR) المرتبطة بحالة الأكسدة والاختزال في النهاية ستؤدي بدورها إلى تفاعل في الميتوكوندريا لإنتاج المزيد من الطاقة.