تفاعلات الأكسدة والاختزال: المفاهيم الأساسية

تفاعلات الأكسدة والاختزال، المعروفة عادةً بتفاعلات «ريدُكس»، تحدث يومياً في عدد كبير من العمليات التي نراها حولنا. من أمثلة تفاعلات الريدُكس: الاحتراق، والحصول على الطاقة الكهربائية بواسطة الخلايا والبطاريات، وإنتاج المعادن وتآكلها، والجلفنة، وأكسدة الأغذية. في هذه العمليات يحدث غالباً انتقال للإلكترونات بين المواد المتفاعلة، ما يؤدي إلى تغيّر حالات الأكسدة للعناصر المشاركة في التفاعل. يقدّم هذا المقرر عبر الإنترنت عرضاً للمبادئ العامة لتفاعلات الريدُكس، وكيفية التعرّف عليها، وتحديد العامل المؤكسِد والعامل المُختزِل، ثم موازنة (ضبط) معادلات الريدُكس وإجراء الحسابات الستوكيومترية المرتبطة بها. كما يتناول المقرر دراسة عفوية تفاعلات الأكسدة والاختزال وعلاقتها بعمل الخلايا الكهروكيميائية، لفهم كيف يمكن تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية في الخلايا الجلفانية. بالإضافة إلى ذلك، يعرّفك المقرر بأهم المفاهيم المرتبطة بالخلايا التحليلية الكهربائية (الإلكتروليتية) وكيف تختلف عن الخلايا التي تعمل تلقائياً، مع التركيز على الجوانب الأساسية لتطبيقات عمليات الريدُكس في الحياة اليومية والصناعة.

• التعرّف على تفاعلات الأكسدة والاختزال وربط الصفة المؤكسِدة أو المُختزِلة للأنواع الكيميائية المختلفة بسلوكها
• دراسة موازنة تفاعلات الأكسدة والاختزال وإجراء حساباتها الستوكيومترية
• فهم آلية عمل الخلايا الكهروكيميائية اعتماداً على عفوية العمليات التي تحدث فيها، واستيعاب أهم المفاهيم المتعلقة بالخلايا الإلكتروليتية
• اكتساب المهارات اللازمة لتحديد عمليات الريدُكس وفهم الجوانب العامة لتطبيقاتها

• الاهتمام بتعلّم عالم الكيمياء
• يُوصى بامتلاك معرفة أساسية بطرق التعبير عن التركيز، والحسابات الستوكيومترية، والمفاهيم العامة للاتزان الكيميائي