الأكسدة والاختزال بانتقال الإلكترونات: كيمياء HSC

ضع شريطًا من فلز الزنك في محلول أزرق يحتوي على النحاس(II)، وسيحدث أمر غريب: يبدأ فلز النحاس في ترسيب طبقة على الزنك، بينما تغادر ذرات الزنك الشريط وتدخل المحلول على هيئة أيونات.

ما الذي انتقل فعليًا من الزنك إلى النحاس؟

ليس ذرة أكسجين، وليس بروتونًا. الانتقال الأساسي أصغر من ذلك بكثير: تنتقل الإلكترونات من ذرات الزنك إلى أيونات النحاس(II). وبمجرد أن تتمكن من تتبع انتقال الإلكترونات هذا، يصبح تحديد الأكسدة والاختزال أسهل بكثير.

01ابدأ بتتبع الإلكترونات

تأمل التفاعل

\[ \ce{Zn(s) + Cu^2+(aq) -> Zn^2+(aq) + Cu(s)} \]

قبل أن تواصل القراءة، توقّع ما الذي يحدث للإلكترونات.

تتحول ذرة زنك متعادلة إلى \(\mathrm{Zn}^{2+}\). ولكي تصبح شحنتها \(2+\)، يجب أن تفقد إلكترونين سالبَي الشحنة:

\[ \ce{Zn -> Zn^2+ + 2e^-} \]

وفي الوقت نفسه، يتحول أيون \(\mathrm{Cu}^{2+}\) إلى ذرة نحاس متعادلة. ولحدوث ذلك، يجب أن يكتسب إلكترونين:

\[ \ce{Cu^2+ + 2e^- -> Cu} \]

لهذين التغيرين اسمان خاصان:

• الأكسدة هي فقدان الإلكترونات
• الاختزال هو اكتساب الإلكترونات

ربما صادفت وسيلة التذكر OIL RIG: Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain، أي أن الأكسدة فقدٌ للإلكترونات والاختزال اكتسابٌ لها. وهي مفيدة، لكن لا تكتفِ بحفظها. الفكرة المهمة هي أن الإلكترونات تنتقل من نوع كيميائي إلى آخر.

تخيّل الأمر مثل تسليم تذكرة لحفل موسيقي. إذا استلم شخص التذكرة، فلا بد أن شخصًا آخر قد تخلى عنها. يعمل انتقال الإلكترونات بالطريقة نفسها: لا يمكن لنوع كيميائي أن يكتسب إلكترونات ما لم يفقدها نوع آخر.

لكن التشبيه لا يطابق الواقع تمامًا لأن الإلكترونات جسيمات حقيقية وليست تذاكر، كما أن التفاعل الكيميائي لا يتضمن دائمًا انتقال الإلكترونات على هيئة جسيمات حرة تسافر مباشرة عبر المحلول. المعادلات النصفية هي وسيلة لتتبع مصدر الإلكترونات والجهة التي تنتقل إليها.

02الأكسدة والاختزال يحدثان دائمًا معًا

لنفترض أن الزنك يفقد إلكترونين:

\[ \ce{Zn -> Zn^2+ + 2e^-} \]

هل يمكن أن يكون هذا هو التفاعل بأكمله؟

لا. لا يمكن للإلكترونات أن تختفي ببساطة. فلا بد أن يستقبلها نوع كيميائي آخر.

ولهذا فإن الأكسدة والاختزال عمليتان مترابطتان. وتشكلان معًا تفاعل أكسدة-اختزال.

في تفاعل الزنك والنحاس:

• يتأكسد الزنك لأنه يفقد إلكترونات
• تُختزل أيونات النحاس(II) لأنها تكتسب إلكترونات

المعادلتان

\[ \ce{Zn -> Zn^2+ + 2e^-} \]

و

\[ \ce{Cu^2+ + 2e^- -> Cu} \]

تُسمَّيان معادلتين نصفيتين. وتوضح كل منهما جانبًا من انتقال الإلكترونات.

عندما نجمعهما، تُختصر الإلكترونات:

\[ \ce{Zn + Cu^2+ -> Zn^2+ + Cu} \]

هذا الاختصار مهم. فهو يؤكد أن عدد الإلكترونات المفقودة يساوي عدد الإلكترونات المكتسبة.

03الأسماء التي تسبب معظم الالتباس

غالبًا ما يحدد الطلاب الأكسدة والاختزال تحديدًا صحيحًا، ثم يعكسون بين العامل المؤكسِد والعامل المختزِل.

القاعدة الأكثر أمانًا هي التركيز على ما يفعله كل نوع كيميائي بالنوع الآخر.

إذن في

\[ \ce{Zn + Cu^2+ -> Zn^2+ + Cu} \]

يفقد الزنك إلكترونات. ولذلك فإن الزنك:

• يتأكسد، و
• هو العامل المختزِل

وتكتسب أيونات النحاس(II) تلك الإلكترونات. ولذلك فإن \(\mathrm{Cu}^{2+}\):

• يُختزل، و
• هو العامل المؤكسِد

قد تبدو الأسماء معكوسة في البداية، لكنها ليست كذلك.

يُسمى العامل المختزِل بهذا الاسم لأنه يتسبب في اختزال نوع كيميائي آخر. ولكي يفعل ذلك، عليه أن يمنح إلكترونات، ولذلك يتأكسد العامل المختزِل نفسه.

وبالمثل، يتسبب العامل المؤكسِد في أكسدة نوع آخر عن طريق استقبال إلكتروناته. وبهذا يُختزل العامل المؤكسِد نفسه.

طريقة طريفة قليلًا لتذكر ذلك: تخيّل شخصين في موعد سيئ للغاية يتبادلان سترة. الشخص الذي يعطي سترته يجعل الشخص الآخر أكثر دفئًا، لكنه يصبح هو نفسه أكثر برودة. وبالمثل، يمنح العامل المختزِل الإلكترونات ويتسبب في اختزال النوع الآخر، بينما يخضع هو نفسه للعملية المعاكسة.

04طريقة موثوقة لتحديد كل نوع كيميائي

عندما تُعطى معادلة أكسدة-اختزال، اتبع هذا الترتيب.

الخطوة 1: ابحث عن نوع كيميائي فقد إلكترونات

ابحث عن ذرة أو أيون أصبح أكثر إيجابية في الشحنة، أو أقل سلبية.

هذا النوع قد تأكسد.

الخطوة 2: ابحث عن نوع كيميائي اكتسب إلكترونات

ابحث عن ذرة أو أيون أصبح أقل إيجابية في الشحنة، أو أكثر سلبية.

هذا النوع قد اختُزل.

الخطوة 3: حدِّد العوامل

النوع الذي يفقد الإلكترونات هو العامل المختزِل.

والنوع الذي يكتسب الإلكترونات هو العامل المؤكسِد.

الخطوة 4: تحقّق من أعداد الإلكترونات

يجب أن يساوي عدد الإلكترونات المفقودة عدد الإلكترونات المكتسبة بعد ضرب المعادلات النصفية في معاملات مناسبة.

هذا الفحص النهائي يكشف عددًا مدهشًا من الأخطاء.

05لا تخلط بين انتقال الإلكترونات وكلمة «الأكسجين»

تاريخيًا، ارتبطت الأكسدة بالتفاعلات التي تتضمن الأكسجين. فعلى سبيل المثال،

\[ \ce{2Mg + O2 -> 2MgO} \]

يتضمن بالفعل أكسدة المغنيسيوم.

لكن تعريف «الأكسدة تعني اكتساب الأكسجين» ليس عامًا بما يكفي.

فالمغنيسيوم يتأكسد أيضًا هنا:

\[ \ce{Mg + 2H+ -> Mg^2+ + H2} \]

ولا يوجد أي أكسجين في المعادلة.

تعريف انتقال الإلكترونات يفسر الحالتين. فالمغنيسيوم يفقد إلكترونات في كل تفاعل.

في أسئلة HSC المتعلقة بالأكسدة والاختزال، يمنحك التفكير من حيث فقدان الإلكترونات واكتسابها نموذجًا أكثر عمومية.

06التغير في الشحنة دليل، وليس التعريف

بالنسبة إلى الأيونات البسيطة، تجعل تغيرات الشحنة انتقال الإلكترونات سهل الملاحظة.

فعلى سبيل المثال،

\[ \ce{Fe^2+ -> Fe^3+ + e^-} \]

يمثل أكسدة لأن \(\mathrm{Fe}^{2+}\) يفقد إلكترونًا.

أما

\[ \ce{Fe^3+ + e^- -> Fe^2+} \]

فيمثل اختزالًا لأن \(\mathrm{Fe}^{3+}\) يكتسب إلكترونًا.

غالبًا ما تشير زيادة الشحنة الموجبة إلى الأكسدة، بينما تشير قلة الشحنة الموجبة غالبًا إلى الاختزال.

لكن انتبه إلى صياغة الفكرة. الأكسدة لا تُعرَّف بأنها «أن يصبح النوع أكثر إيجابية». فالتعريف الأساسي يظل فقدان الإلكترونات.

الشحنة مجرد دليل مفيد عندما تكون الأنواع المتفاعلة أيونات.

07الدور يخص النوع الكيميائي في ذلك التفاعل بعينه

من المغري حفظ عبارات مثل «الفلزات عوامل مختزِلة» أو «\(\mathrm{Fe}^{3+}\) عامل مؤكسِد».

قد تصف هذه العبارات سلوكًا شائعًا، لكن يجب في النهاية تحديد الدور من التفاعل الذي يحدث بالفعل.

فعلى سبيل المثال:

\[ \ce{Fe^2+ -> Fe^3+ + e^-} \]

هنا يفقد \(\mathrm{Fe}^{2+}\) إلكترونًا، ولذلك يعمل عاملًا مختزِلًا.

لكن في تفاعل آخر، قد يشارك النوع الكيميائي بطريقة مختلفة. أوصاف الأكسدة والاختزال تصف دورًا في انتقال الإلكترونات، وليست صفة شخصية دائمة مرتبطة بنوع كيميائي.

وتصبح هذه الفكرة مفيدة بصورة خاصة عند دراسة سلسلة نشاط الفلزات، لأن السلسلة تساعد على التنبؤ بانتقالات الإلكترونات التي يُرجح حدوثها بين الفلزات وأيونات الفلزات.

08الأسئلة والحلول

السؤال 1

تأمل التفاعل

\[ \ce{Zn(s) + 2Ag+(aq) -> Zn^2+(aq) + 2Ag(s)} \]

حدِّد:

a. النوع المتأكسد
b. النوع المختزل
c. العامل المختزِل
d. العامل المؤكسِد

اكتب معادلتَي الأكسدة والاختزال النصفيتين.

الحل 1

يتأكسد الزنك ويكون العامل المختزِل، بينما يُختزل \(\mathrm{Ag}^{+}\) ويكون العامل المؤكسِد.

يتغير الزنك من \(\ce{Zn}\) متعادل إلى \(\mathrm{Zn}^{2+}\)، لذا يفقد إلكترونين:

\[ \ce{Zn -> Zn^2+ + 2e^-} \]

وهذه أكسدة.

يكتسب كل أيون فضة إلكترونًا واحدًا:

\[ \ce{Ag+ + e^- -> Ag} \]

ولأن أيونين من الفضة يتفاعلان، يمكن ضرب معادلة الاختزال النصفية في اثنين:

\[ \ce{2Ag+ + 2e^- -> 2Ag} \]

الإلكترونان اللذان يفقدهما الزنك يطابقان تمامًا الإلكترونين اللذين تكتسبهما أيونات الفضة.

لذلك:

• النوع المتأكسد: \(\ce{Zn}\)
• النوع المختزل: \(\mathrm{Ag}^{+}\)
• العامل المختزِل: \(\ce{Zn}\)
• العامل المؤكسِد: \(\mathrm{Ag}^{+}\)

من الأخطاء المغرية أن تسمّي الزنك العامل المؤكسِد لأن الزنك هو الذي يتأكسد. لكن أسماء العوامل تصف ما يسببه النوع الكيميائي للمتفاعل الآخر. فالزنك يزوّد \(\mathrm{Ag}^{+}\) بالإلكترونات ويتسبب في اختزاله، ولذلك يكون الزنك هو العامل المختزِل.

السؤال 2

أُعطي طالب التفاعل

\[ \ce{2Fe^3+(aq) + Sn^2+(aq) -> 2Fe^2+(aq) + Sn^4+(aq)} \]

وقال:

«يتغير القصدير من \(2+\) إلى \(4+\)، أي إنه اكتسب شحنتين موجبتين، ولا بد أنه اكتسب شيئًا. ولذلك فإن القصدير قد اختُزل.»

حدِّد ما إذا كان الطالب على صواب. وحدِّد النوعين المتأكسد والمختزل، والعاملين، وبيّن أن انتقال الإلكترونات متزن.

الحل 2

الطالب غير صحيح. يتأكسد \(\mathrm{Sn}^{2+}\) ويكون العامل المختزِل، بينما يُختزل \(\mathrm{Fe}^{3+}\) ويكون العامل المؤكسِد.

يتغير القصدير وفقًا للمعادلة

\[ \ce{Sn^2+ -> Sn^4+ + 2e^-} \]

يصبح الأيون أكثر إيجابية لأنه فقد إلكترونين سالبَي الشحنة. ولم «يكتسب شحنات موجبة».

يخضع الحديد للتغير

\[ \ce{Fe^3+ + e^- -> Fe^2+} \]

يكتسب كل أيون \(\mathrm{Fe}^{3+}\) إلكترونًا واحدًا. وبما أن هناك أيونين من الحديد(III):

\[ \ce{2Fe^3+ + 2e^- -> 2Fe^2+} \]

والآن يصبح حساب الإلكترونات واضحًا:

• يفقد \(\mathrm{Sn}^{2+}\) مقدار \(2e^-\)
• يكتسب أيونا \(\mathrm{Fe}^{3+}\) مقدار \(2e^-\)

لذلك:

• النوع المتأكسد: \(\mathrm{Sn}^{2+}\)
• النوع المختزل: \(\mathrm{Fe}^{3+}\)
• العامل المختزِل: \(\mathrm{Sn}^{2+}\)
• العامل المؤكسِد: \(\mathrm{Fe}^{3+}\)

المسار المغري للخطأ هو التعامل مع الشحنة الموجبة كما لو كانت مادة تتم إضافتها. لكن الشحنة هي في الواقع المحصلة الصافية للبروتونات والإلكترونات. وعندما يظل عدد البروتونات في النواة ثابتًا، فإن ازدياد الشحنة الموجبة يعني فقدان إلكترونات.

السؤال 3

يوضع شريط زنك نظيف في محلول يحتوي على فائض من أيونات الفضة.

التفاعل هو

\[ \ce{Zn(s) + 2Ag+(aq) -> Zn^2+(aq) + 2Ag(s)} \]

بعد مرور بعض الوقت، تكون كتلة الشريط قد ازدادت.

يجادل طالب بأن الزنك لا يمكن أن يكون قد تأكسد، لأن «الأكسدة تزيل الزنك من الشريط، ولذلك يجب أن يصبح الشريط أخف».

الكتل المولية هي:

• Zn: \(65.4\ \text{g mol}^{-1}\)
• Ag: \(107.9\ \text{g mol}^{-1}\)

هل استنتاج الطالب صحيح؟ اشرح كيمياء الأكسدة والاختزال وبيّن ما إذا كانت زيادة الكتلة ممكنة.

الحل 3

استنتاج الطالب غير صحيح. يمكن أن يتأكسد الزنك حتى مع زيادة الكتلة الكلية للشريط الصلب.

عملية الأكسدة هي

\[ \ce{Zn -> Zn^2+ + 2e^-} \]

لذلك تغادر ذرات الزنك الفلز على هيئة أيونات \(\mathrm{Zn}^{2+}\). ومن ثم يتأكسد الزنك ويكون العامل المختزِل.

وتخضع أيونات الفضة للاختزال:

\[ \ce{2Ag+ + 2e^- -> 2Ag} \]

ويمكن للفضة الناتجة أن تترسب على ما تبقى من شريط الزنك.

لكل \(1.00\ \text{mol}\) من Zn يتأكسد، يفقد الشريط

\[ 1.00\ \text{mol} \times 65.4\ \text{g mol}^{-1} = 65.4\ \text{g} \]

من الزنك.

لكن التفاعل نفسه يرسّب \(2.00\ \text{mol}\) من Ag:

\[ 2.00\ \text{mol} \times 107.9\ \text{g mol}^{-1} = 215.8\ \text{g} \]

من الفضة.

إذا بقيت كل هذه الفضة ملتصقة بالشريط، فإن التغير الصافي في الكتلة يكون

\[ 215.8\ \text{g} - 65.4\ \text{g} = +150.4\ \text{g} \]

لكل مول من الزنك يتفاعل.

إذن فإن زيادة الكتلة المقاسة تتوافق تمامًا مع كون الزنك قد تأكسد.

الافتراض المغري هو أن «التأكسد» يعني أن «الجسم يجب أن يفقد كتلة». لكن الأكسدة تصف فقدان نوع كيميائي للإلكترونات. أما قراءة الميزان فتعتمد على كل مادة تدخل الجسم الذي يُوزن أو تغادره. يغادر الزنك الجسم الصلب، لكن يمكن في الوقت نفسه أن تترسب عليه كتلة أكبر من الفضة.

السؤال 4

يخضع محلول يحتوي على الحديد لتفاعلين متتاليين.

المرحلة 1:

\[ \ce{2Fe^3+ + 2I^- -> 2Fe^2+ + I2} \]

المرحلة 2:

\[ \ce{2Fe^2+ + Cl2 -> 2Fe^3+ + 2Cl^-} \]

لكل مرحلة:

a. حدِّد النوعين المتأكسد والمختزل
b. حدِّد العاملين المختزِل والمؤكسِد

ثم اجمع التفاعلين للحصول على المعادلة الكلية. واشرح ما حدث لأنواع الحديد خلال العملية الكاملة المكوّنة من مرحلتين.

الحل 4

في المرحلة 1، يتأكسد \(\mathrm{I}^{-}\) ويعمل عاملًا مختزِلًا، بينما يُختزل \(\mathrm{Fe}^{3+}\) ويعمل عاملًا مؤكسِدًا. وفي المرحلة 2، يتأكسد \(\mathrm{Fe}^{2+}\) ويعمل عاملًا مختزِلًا، بينما يُختزل \(\ce{Cl2}\) ويعمل عاملًا مؤكسِدًا. وعبر المرحلتين معًا، تُستعاد أنواع الحديد وتُختصر من التفاعل الكلي.

في المرحلة 1، يفقد اليوديد إلكترونات:

\[ \ce{2I^- -> I2 + 2e^-} \]

وتكتسبها أيونات الحديد(III):

\[ \ce{2Fe^3+ + 2e^- -> 2Fe^2+} \]

إذن:

• المتأكسد: \(\mathrm{I}^{-}\)
• المختزل: \(\mathrm{Fe}^{3+}\)
• العامل المختزِل: \(\mathrm{I}^{-}\)
• العامل المؤكسِد: \(\mathrm{Fe}^{3+}\)

في المرحلة 2، ينعكس تغير الحديد:

\[ \ce{2Fe^2+ -> 2Fe^3+ + 2e^-} \]

بينما يكتسب الكلور الإلكترونات:

\[ \ce{Cl2 + 2e^- -> 2Cl^-} \]

إذن:

• المتأكسد: \(\mathrm{Fe}^{2+}\)
• المختزل: \(\ce{Cl2}\)
• العامل المختزِل: \(\mathrm{Fe}^{2+}\)
• العامل المؤكسِد: \(\ce{Cl2}\)

والآن اجمع التفاعلين المعطيين:

\[ \begin{aligned} \ce{2Fe^3+ + 2I^-} &\ce{-> 2Fe^2+ + I2}\\ \ce{2Fe^2+ + Cl2} &\ce{-> 2Fe^3+ + 2Cl^-} \end{aligned} \]

يظهر كل من \(\ce{2Fe^3+}\) و\(\ce{2Fe^2+}\) على جانبي المعادلة، ولذلك يُختصران، ويتبقى

\[ \ce{2I^- + Cl2 -> I2 + 2Cl^-} \]

عبر العملية الكاملة، يبدأ الحديد في صورة \(\mathrm{Fe}^{3+}\)، ثم يصبح \(\mathrm{Fe}^{2+}\)، ثم يعود إلى \(\mathrm{Fe}^{3+}\). فهو يشارك في مسار انتقال الإلكترونات، لكنه لا يخضع لأي تغير صافٍ في المعادلة الكلية.

المسار المغري للخطأ هو إسناد دور دائم واحد إلى «الحديد». وهذا لا يصح لأن أدوار الأكسدة والاختزال تخص نوعًا كيميائيًا في تفاعل معين. يستقبل \(\mathrm{Fe}^{3+}\) الإلكترونات في المرحلة 1، بينما يمنح \(\mathrm{Fe}^{2+}\) الإلكترونات في المرحلة 2.

انتقال الإلكترونات الكلي يكون من اليوديد إلى الكلور، حتى وإن حدث هذا الانتقال عبر أنواع الحديد الوسيطة.

السؤال 5

تأمل التفاعل

\[ \ce{2Cu+ -> Cu^2+ + Cu} \]

يدعي طالب أن هذا لا يمكن أن يكون تفاعل أكسدة-اختزال لأنه لا يوجد سوى نوع متفاعل واحد، وهو \(\mathrm{Cu}^{+}\)، ولذلك لا يمكن أن يوجد مانح إلكترونات ومستقبل إلكترونات منفصلان.

a. حدِّد ما إذا كان التفاعل تفاعل أكسدة-اختزال.
b. اكتب معادلتَي أكسدة واختزال نصفيتين مناسبتين.
c. حدِّد النوعين المؤكسِد والمختزِل.
d. اشرح ما إذا كان يجب على أيون \(\mathrm{Cu}^{+}\) واحد أن يفقد إلكترونًا ويكتسب إلكترونًا في الوقت نفسه.
e. إذا عُكس التفاعل بالكامل، فحدِّد العاملين المؤكسِد والمختزِل في التفاعل العكسي.

الحل 5

التفاعل هو تفاعل أكسدة-اختزال، ويعمل \(\mathrm{Cu}^{+}\) بوصفه النوع المؤكسِد والنوع المختزِل معًا، لأن أيونات مختلفة من \(\mathrm{Cu}^{+}\) تخضع لتغيرات متعاكسة في انتقال الإلكترونات.

يمكن أن يتأكسد أحد أيونات \(\mathrm{Cu}^{+}\):

\[ \ce{Cu+ -> Cu^2+ + e^-} \]

فهو يفقد إلكترونًا، ولذلك يعمل هذا الأيون من \(\mathrm{Cu}^{+}\) عاملًا مختزِلًا.

ويمكن أن يُختزل أيون آخر مختلف من \(\mathrm{Cu}^{+}\):

\[ \ce{Cu+ + e^- -> Cu} \]

فهو يكتسب إلكترونًا، ولذلك يعمل هذا الأيون من \(\mathrm{Cu}^{+}\) عاملًا مؤكسِدًا.

بجمع المعادلتين النصفيتين نحصل على

\[ \ce{2Cu+ -> Cu^2+ + Cu} \]

الإلكترون الذي يفقده أحد أيونات النحاس(I) هو بالضبط الإلكترون الذي يكتسبه أيون آخر.

لا يحتاج أيون واحد من \(\mathrm{Cu}^{+}\) إلى أن يفقد الإلكترون نفسه ويكتسبه. فالمعادلة تصف مجموعة من الأيونات. يسلك أحد أيونات النحاس(I) مسار الأكسدة، بينما يسلك آخر مسار الاختزال.

وهذا هو القيد الذي يُبطل حجة الطالب. يتطلب تفاعل الأكسدة والاختزال اقتران فقدان الإلكترونات باكتسابها، لكنه لا يتطلب أن يبدأ مانح الإلكترونات ومستقبلها في صورة نوعين كيميائيين مختلفين.

والآن اعكس التفاعل:

\[ \ce{Cu^2+ + Cu -> 2Cu+} \]

فتنعكس المعادلات النصفية أيضًا.

يتأكسد فلز النحاس:

\[ \ce{Cu -> Cu+ + e^-} \]

لذلك يكون \(\ce{Cu}\) هو العامل المختزِل.

وتُختزل أيونات النحاس(II):

\[ \ce{Cu^2+ + e^- -> Cu+} \]

لذلك يكون \(\mathrm{Cu}^{2+}\) هو العامل المؤكسِد.

الفكرة الأعمق هي أن «العامل المؤكسِد» و«العامل المختزِل» ليسا وصفين دائمين. فهما يصفان الاتجاه الذي تتحرك فيه الإلكترونات في التفاعل محل الدراسة.

ويشكّل هذا التتبع المحاسبي للإلكترونات الأساس للخطوة المفيدة التالية في كيمياء الأكسدة والاختزال: التنبؤ بالنوع الكيميائي الأكثر احتمالًا لأن يتخلى عن الإلكترونات من البداية. وبالنسبة إلى الفلزات، يقود ذلك مباشرة إلى التفاعلية النسبية وسلسلة النشاط.