معايرة أكسدة-اختزال

معايرة أكسدة-اختزال في الكيمياء (بالإنجليزية: Redox titration ) هي طريقة في الكيمياء لتعيين تركيز محلول عن طريق المعايرة. . ويمكن بواسطتها تعيين محتويات وتركيب مادة تكون قابلة للأكسدة أو للاختزال. كلمة Redox الإنجليزية هي اختصار لكلمتين :Reduction "اختزال" و oxidation "أكسدة" .

مقــدمة

لتعيين كمية مادة بواسطة الأكسدة نقطر محلولا عياريا (معروف التركيز) في قارورة تحتوي على المادة المراد أكسدتها فيتفاعل المحلولان في تفاعل أكسدة-اختزال. تتاكسد المادة في القارورة رويدا رويدا مع زيادة قطرات المحلول العياري المضاف حتى تكتمل الأكسدة أو الاختزال ، وعندئذ لا تجد نقطة من محلول المعايرة المضافة مادة تتفاعل معها في محلول القارورة . تلك هي النقطة الواجب ملاحظتها لتعيين كمية محلول المعايرة المستهلكة من السحاحة. بعد ذلك نقوم بقياس تلك الكمية على تدريج السحاحة ، ومنها نقوم بحساب كمية المادة المجهولة في محلول القارورة (انظر معايرة).

من التفاعلات التي تجري تدريسها في الجامعات في معايرة الأكسدة-اختزال قياس المعايرة بإضافة محلول البروميد كمادة مؤكسدة Bromation :

$\mathrm {BrO_{3}^{-}\ +\ 5\ Br^{-}\ +\ 6\ H^{+}\longrightarrow \ 3\ Br_{2}\ +\ 3\ H_{2}O}$

إضافة البروميد (حالة الأكسدة : +5) و ايونات البروميد (أكسدة  : -1) فيتحول إلى بروم ( أكسدة  : 0)

كما يستخدم أيضا تفاعل البرمنجنات كمادة مؤكسدة Permanganation مع المحلول المراد معايرته:

$\mathrm {MnO_{4}^{-}\ +\ 5\ Fe^{2+}\ +\ 8\ H^{+}\longrightarrow \ Mn^{2+}\ +\ 5\ Fe^{3+}\ +\ 4\ H_{2}O}$

عيارية أكسدة-اختزال باستخدام البرمنجنات بواسطة (حالة أكسدة  : +7) مع الحديد II-أيونات الحديد .

كما تستخدم طريقة المعايرة باستخدام أيونات السيريوم ذات التكافؤ الرباعي لأكسدة المادة المرغوب تعيين كميتها :

$\mathrm {Ce^{4+}\ +\ Fe^{2+}\longrightarrow \ Ce^{3+}\ +\ Fe^{3+}}$

أكسدة أيونات الحديد (II) بواسطة أيونات السيريوم ( Cer(IV الرباعي التكافؤ .

وقد قل استخدام ثنائي كرومات البوتاسيوم لمحلول معاير ، كان يستخدم كمادة مؤكسدة:

$\mathrm {Cr_{2}O_{7}^{2-}\ +\ 6\ Fe^{2+}\ +\ 14\ H^{+}\longrightarrow \ 2\ Cr^{3+}\ +\ 6\ Fe^{3+}\ +\ 7\ H_{2}O}$

في هذا التفاعل يمكن استخدام كاشف لوني مثل ديفينيلامين Diphenylamin .

التعرف على نقطة اكتمال التفاعل

باللون الذاتي

تستخدم طريقة تعيين نقطة اكتمال التفاعل باستخدام معايرة المنجنيز (KMnO₄) أو معايرة اليود حيث يستخدم قليل من النشا مع اليود حيث يكون اليود مع النشا مركب ملون . كلا من طريقة المنجنيز وطريقة اليود في المعايرة تسنخدم لأن اللون الذاتي للمحلول يتغير فجأة عند نقطة اكتمال التفاعل .

باستخدام كاشف لوني

يمكن استخدام كواشفا لونية من نوع كواشف أكسدة-اختزال تتميز بتغير لونها بالإكسدة أو الاختزال مثل الفريون Ferroin ، وهو مركب من خلات الحديد . كذلك يمكن استخدام كواشف عادية مثلما في طريقة البروم Bromatometry حيث يحدد تغير لون الكاشف نقطة اكتمال التفاعل .

طريقة قياس الجهد الكهربي

يتغير الجهد الكهربي بين المحلول وقطب قياسي (مثل قطب زجاجي) خلال عملية المعايرة . وعند إجراء ذلك نقوم بقراءة الجهد وتسجيله خلال المعايرة واعتماده على حجم محلول السحاحة المستخدم ، فنحصل من تلك القيم على منحنى للمعايرة ، ومنه نحصل على نقطة اكتمال التفاعل .

اقرأ أيضا

• معايرة برومات
• معايرة المنجنيز
• معايرة
• اختزال
• تفاعل كيميائي
• تفاعل ناشر للحرارة
• توازن كيميائي
• قطب زجاجي

وصلات خارجية

• Redoxtitration von Eisen, Kupfer und Oxalat