حساب التكافؤ في المركبات الكيميائية يعتمد على فهم عدد الإلكترونات التي يشاركها أو يكتسبها أو يفقدها ذرة العنصر في المركب لتصل إلى حالة مستقرة (عادةً ثمانية إلكترونات في غلافها الخارجي، وفقاً لقاعدة الثمانية). لا يوجد طريقة واحدة فقط، بل عدة طرق، وكلها مرتبطة بمفهوم

العدد التأكسدي

(oxidation number) الذي يُقاس بوحدات الشحنة. وفيما يلي الطرق الشائعة :

1. باستخدام الأعداد التأكسدية:

*

قواعد أساسية:

يجب معرفة الأعداد التأكسدية الشائعة للعناصر. بعض القواعد الأساسية:
* عدد التأكسد للذرة في حالتها العنصرية (مثل O₂ أو Fe) يساوي صفر.
* عدد التأكسد للهيدروجين (H) عادةً +1 (إلا في الهيدريدات المعدنية حيث يكون -1).
* عدد التأكسد للأكسجين (O) عادةً -2 (إلا في بيروكسيدات مثل H₂O₂ حيث يكون -1، وفي المركبات مع الفلور حيث يكون موجب).
* مجموع الأعداد التأكسدية لجميع ذرات في جزيء متعادل كهربائياً يساوي صفر.
* مجموع الأعداد التأكسدية لجميع ذرات في أيون يساوي شحنة الأيون.

*

مثال:

احسب عدد تأكسد الكروم (Cr) في K₂Cr₂O₇ (ديكرومات البوتاسيوم).

* عدد تأكسد البوتاسيوم (K) = +1 (قاعدة).
* عدد تأكسد الأكسجين (O) = -2 (قاعدة).
* ليكن x هو عدد تأكسد الكروم.
* لدينا جزيء متعادل كهربائياً، لذا: 2(+1) + 2(x) + 7(-2) = 0
* 2 + 2x - 14 = 0
* 2x = 12
* x = +6

إذن، عدد تأكسد الكروم في K₂Cr₂O₇ هو +6. هذا هو التكافؤ في هذه الحالة.

2. من خلال صيغة المركب (طريقة أقل دقة):

هذه الطريقة تعتمد على معرفة التكافؤات الشائعة للعناصر، وحسابها بالاستناد إلى صيغة المركب. وهي أقل دقة لأنها لا تأخذ بعين الاعتبار الاختلافات في الأعداد التأكسدية للعناصر في مركبات مختلفة. مثلاً، يمكن استخدام جدول بالتكافؤات الشائعة للعناصر.

3. باستخدام الهياكل الإلكترونية (Lewis structures):

رسم الهياكل الإلكترونية يساعد على تحديد عدد الإلكترونات التي تشاركها الذرة في الرابطة الكيميائية، وبالتالي تحديد التكافؤ. هذه الطريقة دقيقة لكنها قد تكون معقدة للمركبات الكبيرة.

ملحوظة مهمة:

مصطلح "التكافؤ" يُستخدم أحياناً بشكل مترادف مع "العدد التأكسدي" ، ولكنه في الواقع يُشير بشكل أكثر تحديدًا إلى عدد الروابط التي تُشكلها ذرة معينة. في العديد من الحالات ، يتطابق التكافؤ مع القيمة المطلقة لعدد التأكسد، لكن ليس دائماً. العدد التأكسدي يُعتبر أكثر دقة وشمولية.

للحصول على إجابة دقيقة عن تكافؤ عنصر محدد في مركب معين، يُفضل استخدام

الطريقة الأولى

المعتمدة على الأعداد التأكسدية. يجب ممارسة الكثير من الأمثلة لفهم هذه القواعد وتطبيقها بفعالية.