نسخة الفيديو النصية
تصف المعادلة الآتية التفاعل بين المغنيسيوم وكلوريد الزنك: يتفاعل ZnCl2 المائي مع Mg الصلب لإنتاج MgCl2 المائي زائد الزنك الصلب. أي المعادلات الآتية تصف ما يحدث للمغنيسيوم خلال هذا التفاعل؟ (أ) يتفاعل Mg الصلب مع إلكترونين لإنتاج Mg2− المائي. (ب) يتفاعل Mg الصلب مع إلكترون لإنتاج Mg− المائي. (ج) يتفاعل Mg الصلب لإنتاج Mg+ المائي زائد إلكترون. (د) يتفاعل Mg الصلب لإنتاج Mg2+ المائي زائد إلكترونين. (هـ) يتفاعل Mg الصلب لإنتاج Mg3+ المائي زائد ثلاثة إلكترونات.
يطلب منا هذا السؤال وصف ما يحدث للمغنيسيوم في معادلة كيميائية معطاة. عند إلقاء نظرة على خيارات الإجابة، نجد أن جميعها تتضمن إلكترونات. إذن علينا أولًا مناقشة تفاعلات الأكسدة والاختزال، وهي تفاعلات كيميائية تتضمن انتقال الإلكترونات بين الأنواع الكيميائية. يوجد مصطلحان مختلفان مرتبطان بتفاعلات الأكسدة والاختزال: الاختزال، وهو تفاعل كيميائي يكتسب فيه النوع الكيميائي إلكترونات، والأكسدة، وهي تفاعل كيميائي يفقد فيه النوع الكيميائي إلكترونات. لاحظ كيف أن الخيارين (أ) و(ب) يتضمنان اكتساب إلكترونات أثناء التفاعل. وهذان مثالان على الاختزال. الخيارات (ج) و(د) و(هـ) تتضمن فقد إلكترونات أثناء التفاعل. وهذه أمثلة على الأكسدة.
للإجابة عن هذا السؤال، علينا تحديد إذا ما كان المغنيسيوم يتأكسد أم يختزل، وعدد الإلكترونات المشتركة في التفاعل. لنبدأ بتحديد شحنة المغنيسيوم في طرف المتفاعلات. المغنيسيوم الصلب هو إحدى صور عنصر المغنيسيوم، ما يعني أن له شحنة كلية تساوي صفرًا. عند النظر إلى كلوريد المغنيسيوم في طرف النواتج، علينا أن نتذكر أنه لا بد أن يكون للمركب شحنة كلية تساوي صفرًا؛ لأنه متعادل. ونظرًا لوجود اثنين من أيونات الكلوريد في كلوريد المغنيسيوم، MgCl2، كل منهما شحنته واحد سالب، فإن الشحنة الكلية لأيونات الكلوريد هي اثنان سالب. ولأننا نعلم أن كلوريد المغنيسيوم يجب أن تكون له شحنة كلية تساوي صفرًا، فلا بد أن تكون شحنة أيون المغنيسيوم اثنين موجب لتكوين مركب متعادل.
ولأن شحنة المغنيسيوم تغيرت من صفر إلى اثنين موجب، فهذا يؤكد حدوث الأكسدة؛ لأن النوع الكيميائي قد فقد إلكترونين نظرًا لزيادة شحنة النوع الكيميائي بمقدار اثنين. وعند النظر إلى خيارات الإجابة، نجد أن المعادلة التي تصف التفاعل هي الخيار (د)، ويمثل تفاعل أكسدة عن طريق فقد إلكترونين. Mg الصلب ينتج عنه Mg2+ المائي زائد إلكترونين هو الوصف الصحيح لما يحدث للمغنيسيوم أثناء التفاعل في هذه المسألة.
