موازنة معادلات الأكسدة والاختزال – طريقة موازنة الإلكترونات

ماذا تعرض

في تفاعل الأكسدة والاختزال تنتقل الإلكترونات من العامل المختزل، الذي يزداد عدد تأكسده، إلى العامل المؤكسد، الذي ينقص عدد تأكسده. وتقوم طريقة موازنة الإلكترونات على هذه الفكرة: نحدد أعداد التأكسد، ونكتب نصفي تفاعل الأكسدة والاختزال، ونضربهما في معاملين حتى تتساوى الإلكترونات المفقودة مع الإلكترونات المكتسبة، ثم ننقل المعاملات إلى المعادلة الكاملة ونوازن بقية الذرات. وتشمل التفاعلات السبعة حالات لا يُختزل فيها إلا جزء من إحدى المواد المتفاعلة، مثل تفاعل النحاس مع حمض النيتريك المخفف، إذ يكوّن معظم HNO₃ ملح النترات فقط.

طريقة الاستخدام

اختر «التفاعل» وانتقل عبر الخطوات الخمس بالزر «الخطوة التالية ◀»، وتوقف عند كل خطوة لتسأل الطلاب عمّا يأتي بعدها: أي أعداد التأكسد تتغير، وما نصفا التفاعل، وما المضاعفات التي توازن الإلكترونات. وللعرض أمام الصف كله استخدم «تشغيل تلقائي» مع قيمة أكبر لـ«مدة كل خطوة». أبقِ «إظهار العامل المختزل / المؤكسد» مفعّلًا في البداية، ثم أوقفه ودع الطلاب يحددون العاملين بأنفسهم.

المعاملات القابلة للتغيير

• التفاعل Fe + O₂ → Fe₂O₃, Mg + HCl → MgCl₂ + H₂, Cu + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O (حمض مخفف), Cu + H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + H₂O (حمض مركز), KMnO₄ + HCl → KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O, NH₃ + O₂ → NO + H₂O, Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂
• تقدّم الخطوات تلقائيًا
• مدة كل خطوة 1–6 s
• إظهار العامل المختزل / المؤكسد

أسئلة للاستكشاف

1. في تفاعل KMnO₄ + HCl، أي عنصر يتأكسد، ولماذا يعمل جزء فقط من HCl عاملًا مختزلًا؟
2. لماذا يكون معامل HNO₃ أكبر من عدد ذرات النيتروجين التي تُختزل؟
3. في تفاعل Fe₂O₃ + CO، أي مادة هي العامل المختزل، وكم إلكترونًا يفقده كل جزيء منها؟