مختزل
المختزِل (أو المُرجـِع) في الكيمياء هو أي عنصر أو مركب كيميائي في تفاعل أكسدة-اختزال والذي يقوم بمنح إلكترون أو أكثر إلى نوع كيميائي آخر. بهذه العملية فإن المختزل يُؤكسَد، ويمنح الإلكترونات إلى المؤكسد. بعبارة أخرى فإن المختزل يخضع لعملية أكسدة، والمؤكسد يخضع لعملية اختزال.
فعلى سبيل المثال ففي التفاعل أدناه:
2[Fe(CN)6]4− + Cl2 → 2 [Fe(CN)6]3− + 2 Cl−
فإن المختزل هنا هو أيون فيروسيانيد (−4[Fe(CN)6]) والذي يمنح إلكتروناً ويتحول إلى فيريسيانيد (−3[Fe(CN)6])، أي أن حالة أكسدة الحديد تغيرت من +2 إلى +3 (عملية أكسدة)، وفي الوقت نفسه فإن غاز الكلور هو المؤكسد، والذي اختزل بدوره إلى أيون الكلوريد.
أما في الكيمياء العضوية فغالباً ما يبسط مبدأ انتقال الإلكترونات أثناء عملية الاختزال بالإشارة إلى إضافة الهيدروجين إلى جزيء ما. فعلى سبيل المثال فإن البنزين يختزل إلى حلقي الهكسان بوجود حفاز من البلاتين (عملية هدرجة):
- C6H6 + 3 H2 → C6H12
قوة المختزلات
تكون المختزلات ذات قوة أكبر كلما زادت قدرتها على منح الإلكترونات، بمعنى آخر فأن المختزلات القوية تتألف من عناصر لها كهرسلبية أقل، أي أن لها قدرة أقل على جذب الإلكترونات إلى النواة.
يعبر عن مقدرة مادة ما على منح أو اكتساب الإلكترونات بكمون الاختزال. كلما كانت قيمة كمون الاختزال سالبة، كلما ازدادت مقدرة النوع الكيميائي على الاختزال، بالمقابل كلما ازدادت قيمة كمون الاختزال إيجاباً، كلما زادت القوة المؤكسدة للنوع الكيميائي.
في الجدول أدناه أمثلة على تفاعلات أكسدة-اختزال وكمونات الاختزال الموافقة:
| مؤكسد | مختزل | كمون الاختزال (v) |
|---|---|---|
| Li+ + e- = | Li | -3.04 |
| Na+ + e- = | Na | -2.71 |
| Mg2+ + 2e- = | Mg | -2.38 |
| Al3+ + 3e- = | Al | -1.66 |
| 2H2O(l) + 2e- = | H2(g) + 2OH - | -0.83 |
| Cr3+ + 3e- = | Cr | -0.74 |
| Fe2+ + 2e- = | Fe | -0.44 |
| 2H+ + e- = | H2 | 0.00 |
| Sn4+ + 2e- = | Sn2+ | +0.15 |
| Cu2+ + e- = | Cu+ | +0.16 |
| Ag+ + e- = | Ag | +0.80 |
| Br2 + 2e- = | 2Br- | +1.07 |
| Cl2 + 2e- = | 2Cl- | +1.36 |
| MnO4- + 8H+ + 5e- = | Mn2+ + 4H2O | +1.49 |
فعلى سبيل المثال فإن الصوديوم Na مختزل أقوى من الكروم Cr، والذي بدوره مختزل أقوى من النحاس Cu.
في بعض الأحيان تتصرف بعض الأنواع الكيميائية كمختزل وفي أحيان أخرى كمؤكسد. ينتمي غاز الهيدروجين إلى هذه الأنواع، فهو يتصرف كمختزل مع اللافلزات، في حين أنه يتصرف كمؤكسد مع الفلزات. إذا اعتبرنا تفاعل الليثيوم مع غاز الهيدروجين:
2Li(s) + H2(g) → 2LiH(s)
فإن الهيدروجين يتصرف كمؤكسد لأنه يكتسب الإلكترونات من الليثيوم:
- 2Li(s)0 → 2Li(s)+1 + 2e-
- H20(g) + 2e- → 2H-1(g)
أما إذا اعتبرنا تفاعل الفلور مع الهيدروجين:
H2(g) + F2(g) → 2HF(g)
فإن الهيدروجين يتصرف كمختزل لأنه يمنح الإلكترونات إلى الفلور:
- H20(g) → 2H+1(g) + 2e-
- F20(g) + 2e- → 2F-1(g)
أمثلة
من الأمثلة المعروفة للمختزلات هي الفلزات القلوية مثل الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم، والفلزات القلوية الترابية مثل الكالسيوم والباريوم.
تعد الهيدريدات من المختزلات القوية، مثل هيدريد الصوديوم وهيدريد الليثيوم وهيدريد ألومنيوم الليثيوم، بالإضافة إلى بورهيدريد الصوديوم وملغمة الصوديوم.
وصلات خارجية
bs:Reducens ca:Reductor cs:Redukční činidlo da:Reduktion (kemi) de:Reduktionsmittel Reducing agent]] es:Agente reductor et:Reduktsioon (keemia) fi:Pelkistys hr:Reducens ht:Ajan rediktè it:Riducente ja:還元剤 ko:환원제 lb:Reduktiouns-Reaktiounen lv:Reducētājs nl:Reductor nn:Reduksjon pl:Redukcja (chemia) pt:Redução simple:Reducing agent sk:Redukčné činidlo ta:ஒடுக்கி zh:还原剂
