ऑक्सीकरण राज्य nabr बदलने के बिना समीकरण। एक्सट्रैकरिकुलर सबक - रीडॉक्स प्रतिक्रियाएं। एक प्रतिक्रिया जिसमें तत्वों की ऑक्सीकरण स्थिति नहीं बदलती है
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ट्विटरRedox प्रतिक्रियाओं में वे शामिल होते हैं जो एक कण से दूसरे कण में इलेक्ट्रॉनों की गति के साथ होते हैं। रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम की नियमितता पर विचार करते समय, ऑक्सीकरण राज्य की अवधारणा का उपयोग किया जाता है।
ऑक्सीकरण अवस्था
संकल्पना ऑक्सीकरण अवस्था कनेक्शन में तत्वों की स्थिति को चिह्नित करने के लिए शुरू किया गया। ऑक्सीकरण स्थिति के रूप में समझा जाता है एक यौगिक में एक परमाणु का सशर्त प्रभार, इस धारणा पर गणना की जाती है कि यौगिक में आयन होते हैं... ऑक्सीकरण स्थिति को एक अरबी चिह्न द्वारा प्लस चिह्न के साथ इंगित किया जाता है जब इलेक्ट्रॉनों को किसी दिए गए परमाणु से दूसरे परमाणु में विस्थापित किया जाता है, और इलेक्ट्रॉनों को विपरीत दिशा में विस्थापित होने पर एक ऋण चिह्न पर हस्ताक्षर किया जाता है। तत्व चिह्न के ऊपर "+" या "-" चिन्ह वाला अंक रखा गया है। ऑक्सीकरण राज्य परमाणु के ऑक्सीकरण राज्य को इंगित करता है और केवल इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण को ध्यान में रखने के लिए एक सुविधाजनक रूप है: इसे या तो अणु में परमाणु के प्रभावी प्रभार के रूप में नहीं माना जाना चाहिए (उदाहरण के लिए, LiF अणु में, प्रभावी प्रभार Li और F क्रमशः + 0.89 और -0 हैं। 89, जबकि ऑक्सीकरण राज्य +1 और -1 हैं, और न ही तत्व की वैधता के रूप में (उदाहरण के लिए, सीएच 4, सीएच 3 ओएच, एचसीओएचएच, सीओ 2 में, कार्बन की वैधता 4 है, और ऑक्सीकरण राज्य क्रमशः हैं, -4, -2, + 2, +4)। वैलेंस और ऑक्सीकरण राज्य के संख्यात्मक मूल्य केवल पूर्ण मूल्य में मेल कर सकते हैं जब एक आयनिक संरचना वाले यौगिक बनते हैं।
ऑक्सीकरण अवस्था का निर्धारण करते समय, निम्नलिखित नियमों का उपयोग किया जाता है:
तत्वों के परमाणु जो एक स्वतंत्र अवस्था में हैं या सरल पदार्थों के अणुओं के रूप में शून्य के बराबर एक ऑक्सीकरण राज्य है, उदाहरण के लिए, Fe, Cu, H 2, N 2, आदि।
आयनिक संरचना वाले एक यौगिक में एक monatomic आयन के रूप में एक तत्व का ऑक्सीकरण राज्य किसी दिए गए आयन के आवेश के बराबर होता है,
1 -1 +2 -2 +3 -1
उदाहरण के लिए, NaCl, Cu S, AlF 3।
अधिकांश यौगिकों में हाइड्रोजन में ऑक्सीकरण की स्थिति +1 होती है, जिसमें धातु हाइड्राइड (NaH, LiH) के अपवाद होते हैं, जिसमें हाइड्रोजन का ऑक्सीकरण अवस्था -1 होता है।
यौगिकों में ऑक्सीजन का सबसे आम ऑक्सीकरण राज्य -2 है, पेरोक्साइड के अपवाद के साथ (Na 2 O 2, H 2 O 2), जिसमें ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण स्थिति -1 और F 2 O है, जिसमें ऑक्सीजन का ऑक्सीकरण राज्य +2 है।
एक चर ऑक्सीकरण राज्य वाले तत्वों के लिए, इसके मूल्य की गणना यौगिक के सूत्र को जानकर और यह ध्यान में रखते हुए की जा सकती है कि एक तटस्थ अणु में सभी तत्वों के ऑक्सीकरण राज्यों का बीजगणितीय योग शून्य है। एक जटिल आयन में, यह योग आयन के आवेश के बराबर होता है। उदाहरण के लिए, एचसीएलओ 4 अणु में क्लोरीन परमाणु का ऑक्सीकरण राज्य, अणु के कुल आवेश के आधार पर गणना की जाती है \u003d 0, जहां x क्लोरीन परमाणु का ऑक्सीकरण राज्य है), +7 है। (SO 4) 2- [x + 4 (-2) \u003d -2] आयन में सल्फर परमाणु का ऑक्सीकरण अवस्था +6 है।
पदार्थों का पुन: गुण
किसी भी रेडॉक्स प्रतिक्रिया में ऑक्सीकरण और कमी की प्रक्रिया होती है। ऑक्सीकरण - यह एक परमाणु, आयन या अभिकर्मक अणु द्वारा इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने की प्रक्रिया है। पदार्थ जो देते हैं प्रतिक्रिया के दौरान उनके इलेक्ट्रॉनों और एक ही समय में ऑक्सीकरण, वे कहते हैं अपचायक कारक।
पुनर्प्राप्ति एक परमाणु द्वारा इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने की प्रक्रिया है, आयन या अभिकर्मक अणु।
वे पदार्थ जो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करते हैं और एक ही समय में कम हो जाते हैं, ऑक्सीकरण एजेंट कहलाते हैं।
ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं हमेशा एक ही प्रक्रिया के रूप में आगे बढ़ती हैं, जिसे कहा जाता है रेडॉक्स प्रतिक्रिया। उदाहरण के लिए, जब धातु जस्ता तांबा आयनों के साथ बातचीत करता है अपचायक कारक (Zn) अपने इलेक्ट्रॉनों का दान करता है आक्सीकारक- कॉपर आयन (Cu 2+):
Zn + Cu 2+ Zn 2+ + Cu
तांबा जस्ता की सतह पर छोड़ा जाता है, और जस्ता आयन समाधान में गुजरते हैं।
तत्वों के रेडॉक्स गुण उनके परमाणुओं की संरचना से जुड़े होते हैं और डी। की आवधिक प्रणाली में स्थिति से निर्धारित होते हैं। मेंडलीव। तत्व की कम करने की क्षमता नाभिक के साथ वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के कमजोर बंधन के कारण होती है। बाहरी ऊर्जा स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की एक छोटी संख्या वाले धातु परमाणुओं को छोड़ देने की संभावना है, अर्थात्। आसानी से ऑक्सीकरण, एजेंटों को कम करने की भूमिका निभा रहा है। सबसे मजबूत कम करने वाले एजेंट सबसे सक्रिय धातु हैं।
तत्वों की रीडॉक्स गतिविधि के लिए मानदंड उनके मूल्य हो सकते हैं सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता: यह जितना अधिक होगा, तत्व के ऑक्सीकरण की क्षमता उतनी ही अधिक होगी, और निम्न, उज्जवल इसकी कम करने वाली गतिविधि है। गैर-धातु परमाणु (उदाहरण के लिए, एफ, ओ) में एक उच्च इलेक्ट्रॉन आत्मीयता और सापेक्ष विद्युतीयता है; वे इलेक्ट्रॉनों को आसानी से स्वीकार करते हैं, अर्थात। ऑक्सीकरण एजेंट हैं।
किसी तत्व के रेडॉक्स गुण उसकी ऑक्सीकरण अवस्था पर निर्भर करते हैं। एक ही तत्व प्रतिष्ठित है कम, उच्च और मध्यवर्ती ऑक्सीकरण राज्यों।
एक उदाहरण के रूप में, सल्फर एस और उसके यौगिकों एच 2 एस, एसओ 2 और एसओ 3 पर विचार करें। इन यौगिकों में सल्फर परमाणु और इसके रेडॉक्स गुणों की इलेक्ट्रॉनिक संरचना के बीच संबंध स्पष्ट रूप से तालिका 1 में दिखाया गया है।
H2S अणु में, सल्फर परमाणु में बाहरी ऊर्जा स्तर 3s 2 3p 6 का स्थिर ऑक्टेट विन्यास होता है और इसलिए यह अब इलेक्ट्रॉनों को संलग्न नहीं कर सकता है, लेकिन उन्हें दान कर सकता है।
एक परमाणु की स्थिति जिसमें वह अब इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार नहीं कर सकता है, सबसे कम ऑक्सीकरण राज्य कहा जाता है।
सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था में, परमाणु अपनी ऑक्सीकरण क्षमता खो देता है और केवल एक कम करने वाला एजेंट हो सकता है।
तालिका एक।
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पदार्थ का सूत्र |
इलेक्ट्रॉनिक सूत्र |
रेडॉक्स गुण |
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1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 |
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1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 |
आक्सीकारक |
अपचायक कारक |
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1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p o |
आक्सीकारक |
|
|
|
1s 2 2s 2 2p 6 3s o 3p 0 |
आक्सीकारक |
|
–2
;
- 6
;
- 8
अपचायक कारक
+
2
–4
;
-
6
+
4 
;
+
6
-2
अपचायक कारक
+
2
;
+ 6
;
+
8
एसओ 3 अणु में, सल्फर परमाणु के सभी बाहरी इलेक्ट्रॉनों को ऑक्सीजन परमाणुओं की ओर विस्थापित किया जाता है। इसलिए, इस मामले में, सल्फर परमाणु केवल इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार कर सकता है, ऑक्सीकरण गुणों का प्रदर्शन कर सकता है।
एक परमाणु की स्थिति जिसमें उसने सभी वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को छोड़ दिया, को उच्चतम ऑक्सीकरण राज्य कहा जाता है।उच्चतम ऑक्सीकरण स्थिति में एक परमाणु केवल एक ऑक्सीकरण एजेंट हो सकता है।
एसओ 2 अणु और तात्विक गंधक एस में, सल्फर परमाणु स्थित है मध्यवर्ती ऑक्सीकरण राज्यों, यानी, वैलेंस इलेक्ट्रॉनों वाले, एक परमाणु उन्हें दूर दे सकता है, लेकिन, पूर्ण के बिना आर -इसके पूरा होने से पहले इलेक्ट्रॉनों को ग्रहण करना, स्वीकार करना और स्वीकार करना
एक मध्यवर्ती ऑक्सीकरण राज्य के साथ एक तत्व का परमाणु दोनों ऑक्सीकरण और गुणों को कम करने का प्रदर्शन कर सकता है, जो एक विशेष प्रतिक्रिया में इसकी भूमिका से निर्धारित होता है।
इसलिए, उदाहरण के लिए, सल्फाइट की भूमिका - आयनों एसओ 
निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं में अलग है:
5Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 n 2MnSO 4 + 5Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O (1)
H 2 SO 3 + 2 H 2 S SO 3 S + 3 H 2 O (2)
प्रतिक्रिया में (1) सल्फाइट अनियन एस.ओ. 
एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट की उपस्थिति में, KMnO 4 एक कम करने वाले एजेंट की भूमिका निभाता है; प्रतिक्रिया में (2) सल्फाइट आयनों एस.ओ. 
- एक ऑक्सीकरण एजेंट, चूंकि एच 2 एस केवल कम करने वाले गुणों का प्रदर्शन कर सकता है।
इस प्रकार, जटिल पदार्थों के बीच संरक्षणकर्ताओं हो सकता है:
1. सरल पदार्थ, जिन परमाणुओं में आयनीकरण ऊर्जा और इलेक्ट्रोनगेटिविटी (विशेष रूप से, धातु) के निम्न मूल्य होते हैं।
2. सबसे कम ऑक्सीकरण राज्यों में परमाणुओं वाले जटिल पदार्थ:
एच क्लोरीन, एच 2 एस,एनज ३
ना २ एसओ ३ म्, फेसीएल 2, Sn(सं ३) २।
ऑक्सीडाइज़िंग एजेंटहो सकता है:
1. सरल पदार्थ जिनके परमाणुओं में इलेक्ट्रॉन आत्मीयता के उच्च मूल्य होते हैं और इलेक्ट्रोनगेटिविटी गैर-धातु होते हैं।
2. उच्चतम ऑक्सीकरण राज्यों में परमाणुओं वाले जटिल पदार्थ: +7 +6 +7
क Mnओ ४, के २ सीआर 2 ओ 7, एचसीएलओ 4।
3. मध्यवर्ती ऑक्सीकरण राज्यों में परमाणुओं वाले जटिल पदार्थ:
ना २ एसओ ३ म्, Mnओ 2, Mnअतः ४।
बुनियादी अवधारणाओं में से एक अकार्बनिक रसायन शास्त्र ऑक्सीकरण राज्य (CO) की अवधारणा है।
एक यौगिक में एक तत्व का ऑक्सीकरण राज्य एक तत्व के एक परमाणु का औपचारिक प्रभार है, इस धारणा पर गणना की जाती है कि वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को अधिक सापेक्ष इलेक्ट्रोनगेटिविटी (RED) के साथ परमाणुओं में स्थानांतरित किया जाता है और यौगिक अणु में सभी बंधन आयनिक होते हैं।
तत्व ई के ऑक्सीकरण राज्य को "+" या "-" संख्या के सामने तत्व प्रतीक के ऊपर शीर्ष पर इंगित किया गया है।
आयनों का ऑक्सीकरण राज्य वास्तव में समाधान या क्रिस्टल में विद्यमान होता है, जो उनके आवेश संख्या के साथ मेल खाता है और इसे संख्या के बाद एक "+" या "" के साथ निरूपित किया जाता है, उदाहरण के लिए, सीए 2+।
तत्व चिह्न के बाद रोमन अंकों में ऑक्सीकरण स्थिति को नामित करने के लिए स्टॉक विधि का भी उपयोग किया जाता है: एमएन (वीआईआई), फे (तृतीय)।
एक अणु में परमाणुओं के ऑक्सीकरण राज्य के संकेत का प्रश्न अणु बनाने वाले कनेक्टेड परमाणुओं के इलेक्ट्रोनगेटिविटि की तुलना के आधार पर हल किया जाता है। इस मामले में, कम विद्युतीयता वाले एक परमाणु में एक सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है, और एक उच्चतर विद्युतीयता के साथ एक नकारात्मक।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऑक्सीकरण राज्य को किसी तत्व की वैधता के साथ बराबर नहीं किया जा सकता है। मान, एक संख्या के रूप में परिभाषित किया गया रासायनिक बन्ध, जिसके द्वारा यह परमाणु अन्य परमाणुओं से जुड़ा है, शून्य नहीं हो सकता है और इसमें "+" या "" चिन्ह नहीं है। ऑक्सीकरण स्थिति में सकारात्मक और नकारात्मक दोनों मान हो सकते हैं, साथ ही शून्य या यहां तक \u200b\u200bकि आंशिक मूल्य भी हो सकते हैं। तो, सीओ 2 अणु में, सी का ऑक्सीकरण राज्य +4 है, और सीएच 4 अणु में, सी ऑक्सीकरण राज्य है 4. दोनों यौगिकों में कार्बन की वैधता IV है।
उपरोक्त नुकसानों के बावजूद, ऑक्सीकरण राज्य की अवधारणा का उपयोग सुविधाजनक है जब रासायनिक यौगिकों को वर्गीकृत किया जाता है और रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरणों को चित्रित किया जाता है।
रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में दो परस्पर संबंधित प्रक्रियाएं शामिल हैं: ऑक्सीकरण और कमी।
ऑक्सीकरण द्वारा इलेक्ट्रॉन हानि की प्रक्रिया को कहा जाता है। मरम्मत इलेक्ट्रॉन के लगाव की प्रक्रिया।
वे पदार्थ जिनके परमाणु या आयन इलेक्ट्रॉनों का दान करते हैं, कहलाते हैं अपचायक कारक। वे पदार्थ जिनके परमाणु या आयन इलेक्ट्रॉनों को जोड़ते हैं (या इलेक्ट्रॉनों की एक सामान्य जोड़ी को अपने आप खींच लेते हैं) कहलाते हैं oxidants.
जब तत्व ऑक्सीकरण होता है, तो ऑक्सीकरण राज्य बढ़ जाता है, दूसरे शब्दों में, प्रतिक्रिया के दौरान कम करने वाला एजेंट ऑक्सीकरण राज्य को बढ़ाता है।
इसके विपरीत, जब तत्व कम हो जाता है, तो ऑक्सीकरण स्थिति कम हो जाती है, अर्थात, प्रतिक्रिया के दौरान, ऑक्सीकरण एजेंट ऑक्सीकरण स्थिति को कम कर देता है।
इस प्रकार, रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के निम्नलिखित सूत्र दिए जा सकते हैं: रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं प्रतिक्रियाएं हैं जो प्रतिक्रियाशील पदार्थों को बनाने वाले तत्वों के परमाणुओं के ऑक्सीकरण राज्य में बदलाव के साथ होती हैं।
ऑक्सीकरण और एजेंटों को कम करना
उत्पादों और रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की दिशा का अनुमान लगाने के लिए, यह याद रखना उपयोगी है कि विशिष्ट ऑक्सीकरण एजेंट सरल पदार्थ हैं जिनके परमाणुओं में एक बड़ा OER\u003e 3.0 (VIA और VIIA समूहों के तत्व) हैं। इनमें से, सबसे शक्तिशाली ऑक्सीडेंट फ्लोरीन (OEO \u003d 4.0), ऑक्सीजन (OEO \u003d 3.0), क्लोरीन (OEO \u003d 3.5) हैं। महत्वपूर्ण ऑक्सीकरण एजेंटों में PbO 2, KMnO 4, Ca (SO 4) 2, K 2 Cr 2 O शामिल हैं 7 , HClO, HClO 3, KCIO 4, NaBiO 3, H 2 SO4 (conc), HNO 3 (conc), Na 2 O 2, (NH 4) 2 S 2 O 8, KCIO 3, H 2 O 2 और अन्य पदार्थ जिसमें उच्च या उच्चतर CO के साथ परमाणु होते हैं।
विशिष्ट कम करने वाले एजेंटों में सरल पदार्थ शामिल हैं, जिनमें से परमाणुओं में एक छोटा ओईई है< 1,5 (металлы IA и IIAгрупп и некоторые другие металлы). К важным восстановителям относятся H 2 S, NH 3 , HI, KI, SnCl 2 , FeSO 4 , C, H 2 , CO, H 2 SO 3 , Cr 2 (SO 4) 3 , CuCl, Na 2 S 2 O 3 и другие вещества, которые содержат атомы с низкими СО.
जब रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के समीकरणों को खींचते हैं, तो दो तरीकों का उपयोग किया जा सकता है: इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि और आयन-इलेक्ट्रॉनिक विधि (अर्ध-प्रतिक्रिया विधि)। समाधानों में रेडॉक्स प्रक्रियाओं का एक अधिक सही विचार आयन-इलेक्ट्रॉनिक विधि द्वारा दिया गया है। इस पद्धति की मदद से, समाधान से गुजरने वाले आयनों और अणुओं में वास्तव में परिवर्तन की भविष्यवाणी की जाती है।
प्रतिक्रिया उत्पादों की भविष्यवाणी के अलावा, आयनिक अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरण इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान और गैल्वेनिक कोशिकाओं में होने वाली रेडॉक्स प्रक्रियाओं को समझने के लिए आवश्यक हैं। यह विधि प्रक्रिया में भागीदार के रूप में पर्यावरण की भूमिका को दर्शाती है। और अंत में, इस पद्धति का उपयोग करते समय, गठित सभी पदार्थों को पहले से जानना आवश्यक नहीं है, क्योंकि उनमें से कई रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के समीकरण को आकर्षित करके प्राप्त किए जाते हैं।
यह ध्यान में रखना चाहिए कि यद्यपि अर्ध-प्रतिक्रियाएं रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के दौरान होने वाली वास्तविक प्रक्रियाओं को दर्शाती हैं, फिर भी उन्हें रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के वास्तविक चरणों (तंत्र) से पहचाना नहीं जा सकता है।
रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की प्रकृति और दिशा कई कारकों से प्रभावित होती है: प्रतिक्रियाशील पदार्थों की प्रकृति, मध्यम की प्रतिक्रिया, एकाग्रता, तापमान, उत्प्रेरक।
रेडॉक्स प्रक्रियाओं का जैविक महत्व
पशु जीवों में महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं सब्सट्रेट पदार्थों के एंजाइमेटिक ऑक्सीकरण की प्रतिक्रियाएं हैं: कार्बोहाइड्रेट, वसा, अमीनो एसिड। इन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, जीवों को बड़ी मात्रा में ऊर्जा प्राप्त होती है। एक वयस्क पुरुष की कुल ऊर्जा आवश्यकता का लगभग 90% कार्बोहाइड्रेट और वसा के ऑक्सीकरण के दौरान ऊतकों में उत्पादित ऊर्जा से पूरा होता है। बाकी ऊर्जा ~ 10% अमीनो एसिड के ऑक्सीडेटिव ब्रेकडाउन द्वारा प्रदान की जाती है।
बड़ी संख्या में एंजाइम की भागीदारी के साथ जटिल तंत्र के अनुसार जैविक ऑक्सीकरण होता है। माइटोकॉन्ड्रिया में, कार्बनिक सब्सट्रेट से इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण के परिणामस्वरूप ऑक्सीकरण होता है। इलेक्ट्रॉनों के वाहक के रूप में, माइटोकॉन्ड्रिया की श्वसन श्रृंखला में विभिन्न कार्यात्मक समूहों वाले विभिन्न प्रोटीन शामिल होते हैं जो इलेक्ट्रॉनों को ले जाने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं। जब वे श्रृंखला के साथ एक मध्यवर्ती से दूसरे में जाते हैं, तो इलेक्ट्रॉन मुक्त ऊर्जा खो देते हैं। श्वसन श्रृंखला के साथ ऑक्सीजन में स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों के प्रत्येक जोड़े के लिए, 3 एटीपी अणुओं को संश्लेषित किया जाता है। ऑक्सीजन के लिए 2 इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण के दौरान मुक्त ऊर्जा 220 kJ / mol है।
मानक स्थितियों के तहत 1 एटीपी अणु का संश्लेषण 30.5 kJ की खपत करता है। इसलिए यह स्पष्ट है कि एक जोड़ी इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण के दौरान मुक्त ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा एटीपी अणुओं में संग्रहीत होता है। इन आंकड़ों से, प्रारंभिक कम करने वाले एजेंट से ऑक्सीजन तक इलेक्ट्रॉनों के मल्टीस्टेज हस्तांतरण की भूमिका स्पष्ट हो जाती है। ऑक्सीजन की एक जोड़ी इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण के दौरान जारी बड़ी ऊर्जा (220 kJ) ऑक्सीकरण के व्यक्तिगत चरणों के अनुरूप भागों की एक श्रृंखला में टूट जाती है। ऐसे तीन चरणों में, जारी ऊर्जा की मात्रा लगभग 1 एटीपी अणु के संश्लेषण के लिए आवश्यक ऊर्जा से मेल खाती है।
परिभाषा
ऑक्सीकरण अवस्था एक यौगिक में एक रासायनिक तत्व के परमाणु की स्थिति का एक मात्रात्मक मूल्यांकन है, जो इसकी विद्युत-शक्ति के आधार पर है।
यह सकारात्मक और नकारात्मक दोनों मान लेता है। एक यौगिक में एक तत्व के ऑक्सीकरण राज्य को इंगित करने के लिए, आपको उपयुक्त चिह्न ("+" या "-") के साथ इसके प्रतीक के ऊपर एक अरबी अंक डालना होगा।
यह याद रखना चाहिए कि ऑक्सीकरण राज्य एक मात्रा है जिसका कोई भौतिक अर्थ नहीं है, क्योंकि यह एक परमाणु के वास्तविक प्रभार को प्रतिबिंबित नहीं करता है। हालांकि, इस अवधारणा का व्यापक रूप से रसायन विज्ञान में उपयोग किया जाता है।
रासायनिक तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था तालिका
अधिकतम सकारात्मक और न्यूनतम नकारात्मक ऑक्सीकरण राज्यों का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है आवर्त सारणी डि। मेंडलीव। वे उस समूह की संख्या के बराबर हैं जिसमें तत्व स्थित है और क्रमशः "उच्चतम" ऑक्सीकरण राज्य और संख्या 8 के मूल्य के बीच का अंतर है।
मानते हुए रासायनिक यौगिक अधिक विशेष रूप से, पदार्थों में गैर-ध्रुवीय कनेक्शन तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य (N 2, H 2, Cl 2) है।
प्राथमिक अवस्था में धातुओं का ऑक्सीकरण अवस्था शून्य है, क्योंकि उनमें इलेक्ट्रॉन घनत्व का वितरण एक समान है।
सरल आयनिक यौगिकों में, उनमें शामिल तत्वों का ऑक्सीकरण राज्य विद्युत आवेश के बराबर होता है, क्योंकि इन यौगिकों के निर्माण के दौरान, एक परमाणु से दूसरे में इलेक्ट्रॉनों का लगभग पूर्ण संक्रमण होता है: Na +1 I -1, Mg +2 Cl 2, Al +3 F - 1 3, Zr +4 Br -1 4।
ध्रुवीय सहसंयोजक बंधों के साथ यौगिकों में तत्वों के ऑक्सीकरण राज्य का निर्धारण करते समय, उनके इलेक्ट्रोनगेटिविटीज के मूल्यों की तुलना की जाती है। चूंकि रासायनिक बंधन के निर्माण के दौरान, इलेक्ट्रॉनों को अधिक विद्युतीय तत्वों के परमाणुओं से विस्थापित किया जाता है, बाद में यौगिकों में एक नकारात्मक ऑक्सीकरण राज्य होता है।
ऐसे तत्व हैं जिनके लिए ऑक्सीकरण राज्य का केवल एक मूल्य विशेषता है (फ्लोरीन, समूहों की धातुएं IA और IIA, आदि)। फ्लोरीन, जिसका यौगिकों में सबसे अधिक वैद्युतीयऋणात्मकता मूल्य होता है, में हमेशा एक स्थिर नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था (-1) होती है।
क्षारीय और क्षारीय पृथ्वी तत्व, जो कि इलेक्ट्रोनगेटिविटी के अपेक्षाकृत कम मूल्य की विशेषता है, में हमेशा (+1) और (+2) के बराबर एक सकारात्मक ऑक्सीकरण राज्य होता है।
हालांकि, ऐसे रासायनिक तत्व भी हैं, जो ऑक्सीकरण राज्य (सल्फर - (-2), 0, (+2), (+4), (+6), आदि के कई मूल्यों की विशेषता है।
यह याद रखना आसान बनाने के लिए कि किसी विशेष रासायनिक तत्व के लिए कितने और कौन से ऑक्सीकरण राज्यों की विशेषता है, रासायनिक तत्वों के ऑक्सीकरण राज्यों की तालिकाओं का उपयोग किया जाता है, जो इस तरह दिखते हैं:
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क्रमांक |
रूसी / अंग्रेजी नाम |
रासायनिक प्रतीक |
ऑक्सीकरण अवस्था |
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हाइड्रोजन / हाइड्रोजन |
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हीलियम / हीलियम |
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लिथियम / लिथियम |
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बेरिलियम / बेरिलियम |
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(-1), 0, (+1), (+2), (+3) |
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कार्बन / कार्बन |
(-4), (-3), (-2), (-1), 0, (+2), (+4) |
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नाइट्रोजन / नाइट्रोजन |
(-3), (-2), (-1), 0, (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) |
||
|
आक्सीजन / आक्सीजन |
(-2), (-1), 0, (+1), (+2) |
||
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फ्लोरीन / फ्लोरीन |
|||
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सोडियम / सोडियम |
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मैग्नीशियम / मैग्नीशियम |
|||
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एल्यूमीनियम / एल्यूमीनियम |
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|
सिलिकॉन / सिलिकॉन |
(-4), 0, (+2), (+4) |
||
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फास्फोरस |
(-3), 0, (+3), (+5) |
||
|
सल्फर / सल्फर |
(-2), 0, (+4), (+6) |
||
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क्लोरीन / क्लोरीन |
(-1), 0, (+1), (+3), (+5), (+7), शायद ही कभी (+2) और (+4) |
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आर्गन / आर्गन |
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पोटैशियम |
|||
|
कैल्शियम / Calcium |
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|
स्कैंडियम / स्कैंडियम |
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|
टाइटेनियम / टाइटेनियम |
(+2), (+3), (+4) |
||
|
Vanadium / वैनेडियम |
(+2), (+3), (+4), (+5) |
||
|
क्रोमियम / क्रोमियम |
(+2), (+3), (+6) |
||
|
मैंगनीज / मैंगनीज |
(+2), (+3), (+4), (+6), (+7) |
||
|
लोहा / लोहा |
(+2), (+3), शायद ही कभी (+4) और (+6) |
||
|
कोबाल्ट / कोबाल्ट |
(+2), (+3), शायद ही कभी (+4) |
||
|
निकल / निकल |
(+2), शायद ही कभी (+1), (+3) और (+4) |
||
|
कॉपर / कॉपर |
+1, +2, शायद ही कभी (+3) |
||
|
गैलियम / गैलियम |
(+3), शायद ही कभी (+2) |
||
|
जर्मेनियम / जर्मेनियम |
(-4), (+2), (+4) |
||
|
आर्सेनिक / आर्सेनिक |
(-3), (+3), (+5), शायद ही कभी (+2) |
||
|
सेलेनियम / Selenium |
(-2), (+4), (+6), शायद ही कभी (+2) |
||
|
ब्रोमीन / ब्रोमीन |
(-1), (+1), (+5), शायद ही कभी (+3), (+4) |
||
|
क्रिप्टन / क्रिप्टन |
|||
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रुबिडियम / रुबिडियम |
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स्ट्रोंटियम / स्ट्रोंटियम |
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यत्रियम / यत्रियम |
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ज़िरकोनियम / ज़िरकोनियम |
(+4), शायद ही कभी (+2) और (+3) |
||
|
नाइओबियम / Niobium |
(+3), (+5), शायद ही कभी (+2) और (+4) |
||
|
मोलिब्डेनम / मोलिब्डेनम |
(+3), (+6), शायद ही कभी (+2), (+3) और (+5) |
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टेक्नेटियम |
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रूथेनियम / Ruthenium |
(+3), (+4), (+8), शायद ही कभी (+2), (+6) और (+7) |
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रोडियम / रोडियम |
(+4), शायद ही कभी (+2), (+3) और (+6) |
||
|
पैलेडियम / पैलेडियम |
(+2), (+4), शायद ही कभी (+6) |
||
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चाँदी / चाँदी |
(+1), शायद ही कभी (+2) और (+3) |
||
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कैडमियम / कैडमियम |
(+2), शायद ही कभी (+1) |
||
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इंडियम / Indium |
(+3), शायद ही कभी (+1) और (+2) |
||
|
टिन / टिन |
(+2), (+4) |
||
|
सुरमा / सुरमा |
(-3), (+3), (+5), शायद ही कभी (+4) |
||
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टेल्यूरियम / टेल्यूरियम |
(-2), (+4), (+6), शायद ही कभी (+2) |
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(-1), (+1), (+5), (+7), शायद ही कभी (+3), (+4) |
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क्सीनन / क्सीनन |
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सीज़ियम / सीज़ियम |
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बेरियम / बेरियम |
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लैंथानुम / लांथनम |
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सेरमियम / Cerium |
(+3), (+4) |
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प्रेडोडायमियम / Praseodymium |
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नियोडिमियम / Neodymium |
(+3), (+4) |
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प्रोमेथियम / प्रोमेथियम |
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साम्य / साम्य |
(+3), शायद ही कभी (+2) |
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यूरोपियम / Europium |
(+3), शायद ही कभी (+2) |
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गैडोलिनियम / Gadolinium |
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Terbium / टेर्बियम |
(+3), (+4) |
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डिस्प्रोसियम / डिस्प्रोसियम |
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होल्मियम / Holmium |
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एरबियम / Erbium |
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थुलियम / Thulium |
(+3), शायद ही कभी (+2) |
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येटरबियम / Ytterbium |
(+3), शायद ही कभी (+2) |
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लुटेटियम / लुटेटियम |
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हाफ़नियम / Hafnium |
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टैंटलम / टैंटलम |
(+5), शायद ही कभी (+3), (+4) |
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टंगस्टन / टंगस्टन |
(+6), शायद ही कभी (+2), (+3), (+4) और (+5) |
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रेनियम / Rhenium |
(+2), (+4), (+6), (+7), शायद ही कभी (-1), (+1), (+3), (+5) |
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ओसमियम / Osmium |
(+3), (+4), (+6), (+8), शायद ही कभी (+2) |
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|
इरिडियम / इरिडियम |
(+3), (+4), (+6), शायद ही कभी (+1) और (+2) |
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प्लेटिनम / प्लेटिनम |
(+2), (+4), (+6), शायद ही कभी (+1) और (+3) |
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सोना / सोना |
(+1), (+3), शायद ही कभी (+2) |
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बुध / बुध |
(+1), (+2) |
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थैलियम / Thallium |
(+1), (+3), शायद ही कभी (+2) |
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लीड / लीड |
(+2), (+4) |
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विस्मुट |
(+3), शायद ही कभी (+3), (+2), (+4) और (+5) |
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पोलोनियम / Polonium |
(+2), (+4), शायद ही कभी (-2) और (+6) |
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एस्टेटिन / Astatine |
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राडोण / Radon |
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फ्रेंशियम / Francium |
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रेडियम / रेडियम |
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एक्टिनियम / एक्टिनियम |
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थोरियम / थोरियम |
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प्रोटैक्टीनियम / प्रोटैक्टीनियम |
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यूरेनियम / यूरेनियम |
(+3), (+4), (+6), शायद ही कभी (+2) और (+5) |
समस्या हल करने के उदाहरण
उदाहरण 1
- फास्फोरस में फास्फोरस की ऑक्सीकरण स्थिति (-3) है, और ऑर्थोफोस्फोरिक एसिड में - (+5) है। फास्फोरस की ऑक्सीकरण स्थिति में परिवर्तन: +3 → +5, अर्थात्। पहला उत्तर विकल्प।
- एक साधारण पदार्थ में एक रासायनिक तत्व की ऑक्सीकरण स्थिति शून्य है। रचना P 2 O 5 के ऑक्साइड में फास्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था (+5) है। फास्फोरस की ऑक्सीकरण स्थिति में परिवर्तन: 0 → +5, अर्थात्। तीसरा उत्तर विकल्प।
- संरचना एचपीओ 3 (+5) के एसिड में फास्फोरस का ऑक्सीकरण राज्य है, और एच 3 पीओ 2 (+1) है। फास्फोरस की ऑक्सीकरण स्थिति में परिवर्तन: +5 → +1, i.e. पाँचवाँ उत्तर विकल्प।
उदाहरण २
| काम | ऑक्सीकरण अवस्था (-3) कार्बन के यौगिक में है: ए) सीएच 3 सीएल; बी) सी 2 एच 2; ग) एचसीओएच; d) C 2 H 6। |
| फेसला | प्रस्तुत प्रश्न का सही उत्तर देने के लिए, हम वैकल्पिक रूप से प्रत्येक प्रस्तावित यौगिक में कार्बन के ऑक्सीकरण अवस्था का निर्धारण करेंगे। a) हाइड्रोजन का ऑक्सीकरण अवस्था (+1) है, और क्लोरीन (-1) है। चलो कार्बन के ऑक्सीकरण अवस्था को "x" के रूप में लेते हैं: x + 3 × 1 + (-1) \u003d 0; उत्तर गलत है। b) हाइड्रोजन का ऑक्सीकरण अवस्था (+1) है। चलो "y" के लिए कार्बन का ऑक्सीकरण राज्य लेते हैं: 2 × y + 2 × 1 \u003d 0; उत्तर गलत है। c) हाइड्रोजन का ऑक्सीकरण अवस्था (+1) है, और ऑक्सीजन (-2) है। आइए कार्बन के ऑक्सीकरण अवस्था को "z" के रूप में लें: 1 + z + (-2) +1 \u003d 0: उत्तर गलत है। d) हाइड्रोजन का ऑक्सीकरण अवस्था (+1) है। चलो कार्बन का ऑक्सीकरण अवस्था "a" के लिए लेते हैं: 2 × a + 6 × 1 \u003d 0; सही उत्तर। |
| उत्तर | विकल्प (d) |
एक रासायनिक प्रतिक्रिया वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा शुरुआती सामग्रियों को प्रतिक्रिया उत्पादों में परिवर्तित किया जाता है। प्रतिक्रिया के अंत के बाद प्राप्त पदार्थों को उत्पाद कहा जाता है। वे संरचना, संरचना, या दोनों में मूल लोगों से भिन्न हो सकते हैं।
रचना परिवर्तन के अनुसार, निम्न प्रकार प्रतिष्ठित हैं रसायनिक प्रतिक्रिया:
- संरचना में बदलाव के साथ (जैसे कि बहुमत);
- संरचना को बदलने के बिना (एक का संकरण और परिवर्तन एलोट्रोपिक संशोधन अन्य को)।
यदि किसी पदार्थ की संरचना प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप नहीं बदलती है, तो इसकी संरचना आवश्यक रूप से बदल जाती है, उदाहरण के लिए: ग्रेफाइट ↔ डायमंड
आइए रचना में परिवर्तन के साथ आगे बढ़ने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं के वर्गीकरण पर अधिक विस्तार से विचार करें।
I. पदार्थों की संख्या और संरचना द्वारा
यौगिक प्रतिक्रियाएँ
ऐसी रासायनिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, कई पदार्थों से एक पदार्थ बनता है: ए + बी + ... \u003d सी
कनेक्ट कर सकते हैं:
- सरल पदार्थ: 2Na + S \u003d Na2S;
- परिसर के साथ सरल: 2SO2 + O2 \u003d 2SO3;
- दो जटिल: काओ + एच 2 ओ \u003d सीए (ओएच) 2।
- दो से अधिक पदार्थ: 4Fe + 3O2 + 6H2O \u003d 4Fe (OH) 3
अपघटन प्रतिक्रियाएँ
ऐसी प्रतिक्रियाओं में एक पदार्थ कई अन्य में विघटित होता है: ए \u003d बी + सी + ...
इस मामले में उत्पाद हो सकते हैं:
- सरल पदार्थ: 2NaCl \u003d 2Na + Cl2
- सरल और जटिल: 2KNO3 \u003d 2KNO2 + O2
- दो जटिल हैं: CaCO3 \u003d CaO + CO2
- दो से अधिक उत्पाद: 2AgNO3 \u003d 2Ag + O2 + 2NO2
प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं
ऐसी प्रतिक्रियाएं जिनमें सरल और जटिल पदार्थ एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, और सरल पदार्थ के परमाणु जटिल तत्वों में से एक के परमाणुओं को प्रतिस्थापित करते हैं, और प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं कहते हैं। परमाणु प्रतिस्थापन की प्रक्रिया को योजनाबद्ध रूप से निम्नानुसार दिखाया जा सकता है: A + BC \u003d B + AC।
उदाहरण के लिए, CuSO4 + Fe \u003d FeSO4 + Cu
विनिमय प्रतिक्रियाएँ
इस समूह में प्रतिक्रियाएं शामिल हैं, जिसके दौरान दो जटिल पदार्थ उनके भाग बदलें: AB + CD \u003d AD + CB। बर्थोलेट के नियम के अनुसार, इस तरह की प्रतिक्रियाओं का अपरिवर्तनीय पाठ्यक्रम संभव है, यदि कम से कम उत्पादों में से एक:
- अवक्षेपण (अघुलनशील पदार्थ): 2NaOH + CuSO4 \u003d Cu (OH) 2 + Na2SO4;
- कम विघटित करने वाला पदार्थ: NaOH + HCl \u003d NaCl + H2O;
- गैस: NaOH + NH4Cl \u003d NaCl + NH3 + H2O (पहले, अमोनिया हाइड्रेट NH3 H2O बनता है, जो प्राप्त होने पर तुरंत अमोनिया और पानी में विघटित हो जाता है)।
द्वितीय। थर्मल प्रभाव
- एक्ज़ोथिर्मिक
- गर्मी की रिहाई के साथ आगे बढ़ने की प्रक्रिया:
C + O2 \u003d CO2 + Q - endothermic
- प्रतिक्रियाएं जिसमें गर्मी अवशोषित होती है:
Cu (OH) 2 \u003d CuO + H2O - Q
तृतीय। दिशा में रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रकार
- प्रतिवर्ती उन प्रतिक्रियाओं को कहा जाता है जो आगे और विपरीत दिशा में एक ही समय में होती हैं: N2 + O2 at 2NO
- अचल प्रक्रियाएं अंत तक आगे बढ़ती हैं, जब तक कि प्रतिक्रियाशील पदार्थों में से कम से कम एक पूरी तरह से उपभोग नहीं किया जाता है। अपरिवर्तनीय विनिमय प्रतिक्रियाओं के उदाहरण ऊपर चर्चा की गई थी।
चतुर्थ। एक उत्प्रेरक की उपस्थिति से
V. पदार्थों के एकत्रीकरण की स्थिति के अनुसार
- यदि सभी अभिकारक समान हैं कुल अवस्थाएँप्रतिक्रिया कहा जाता है सजातीय ... ऐसी प्रक्रियाएँ अपनी संपूर्णता में होती हैं। उदाहरण के लिए: NaOH + HCl \u003d NaCl + H2O
- विजातीय एकत्रीकरण के विभिन्न राज्यों में पदार्थों के बीच प्रतिक्रियाओं को इंटरफेस में कहा जाता है। उदाहरण के लिए: Zn + 2HCl \u003d ZnCl2 + H2
Vi। अभिकारकों की ऑक्सीकरण स्थिति को बदलने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रकार
- रिडॉक्स (ОВР) - प्रतिक्रियाएं जिसमें प्रतिक्रियाशील पदार्थों के ऑक्सीकरण की स्थिति बदलती है।
- प्रतिक्रियाएं आगे बढ़ रही हैं ऑक्सीकरण राज्यों को बदलने के बिना अभिकर्मकों (BISO)।
दहन और प्रतिस्थापन प्रक्रियाएं हमेशा रेडॉक्स प्रक्रियाएं होती हैं। पदार्थों के ऑक्सीकरण राज्यों को बदलने के बिना चयापचय प्रतिक्रियाएं आगे बढ़ती हैं। अन्य सभी प्रक्रियाएं OVR और BISO दोनों हो सकती हैं।
ऑक्सीकरण स्थिति में परिवर्तन के अनुसार, सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:
I. अभिकारकों को बनाने वाले तत्वों की ऑक्सीकरण स्थिति को बदलने के बिना प्रतिक्रियाएं आगे बढ़ती हैं। इस तरह की प्रतिक्रियाओं को आयन एक्सचेंज प्रतिक्रियाओं के रूप में जाना जाता है।
ना २ सीओ ३ + एच २ एसओ ४ \u003d ना २ एसओ ४ + सीओ २ + एच २ ओ
द्वितीय। तत्वों की ऑक्सीकरण स्थिति में परिवर्तन को शामिल करने वाली प्रतिक्रियाएं
प्रतिक्रियाशील पदार्थों की संरचना में शामिल। इस तरह की प्रतिक्रियाओं को रेडॉक्स प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
5NaNO 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 \u003d 5NNO 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O.
ऑक्सीकरण अवस्था(ऑक्सीकरण) - अणु में तत्वों के परमाणुओं की स्थिति की एक विशेषता। यह तत्वों के परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों के असमान वितरण को चिह्नित करता है और इस चार्ज से मेल खाता है कि किसी तत्व का एक परमाणु अधिग्रहण करेगा यदि उसके रासायनिक बांडों के सभी आम इलेक्ट्रॉन जोड़े एक अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव तत्व की ओर स्थानांतरित हो गए थे। बंधन बनाने वाले तत्वों की सापेक्ष विद्युतगति के आधार पर, इलेक्ट्रॉन युग्म को परमाणुओं में से एक या सममित रूप से परमाणुओं के नाभिक के सापेक्ष विस्थापित किया जा सकता है। इसलिए, तत्वों की ऑक्सीकरण स्थिति नकारात्मक, सकारात्मक या शून्य हो सकती है।
ऐसे तत्व जिनके परमाणु अन्य परमाणुओं से इलेक्ट्रॉन लेते हैं, उनमें एक नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है। ऐसे तत्व जिनके परमाणु अपने इलेक्ट्रॉनों को अन्य परमाणुओं को दान करते हैं, उनमें एक सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है। सरल पदार्थों के अणुओं में परमाणुओं में शून्य ऑक्सीकरण अवस्था होती है, साथ ही जैसे पदार्थ परमाणु अवस्था में होते हैं।
ऑक्सीकरण अवस्था को +1, +2 द्वारा इंगित किया जाता है।
आयन चार्ज 1+, 2+।
एक यौगिक में एक तत्व का ऑक्सीकरण राज्य नियमों द्वारा निर्धारित किया जाता है:
1. तत्व के ऑक्सीकरण की डिग्री सरल पदार्थ शून्य है।
2. लगभग सभी यौगिकों में कुछ तत्व एक निरंतर ऑक्सीकरण अवस्था का प्रदर्शन करते हैं। इन तत्वों में शामिल हैं:
+1 की ऑक्सीकरण स्थिति है (धातु हाइड्राइड्स को छोड़कर)।
O का ऑक्सीकरण अवस्था है -2 (फ्लोराइड्स को छोड़कर)।
3. मुख्य उपसमूहों के I, II और III समूहों के पूरक आवर्त सारणी डी। आई। मेंडेलीव के तत्वों में समूह संख्या के बराबर एक निरंतर ऑक्सीकरण अवस्था होती है।
तत्वों ना, बा, अल: ऑक्सीकरण राज्य +1, + 2, + 3, क्रमशः।
4. एक चर ऑक्सीकरण राज्य वाले तत्वों के लिए, उच्चतम और निम्नतम ऑक्सीकरण राज्य की अवधारणा है।
एक तत्व का उच्चतम ऑक्सीकरण राज्य तत्वों के मेंडेलीव आवधिक तालिका के समूह की संख्या के बराबर है, जिसमें तत्व स्थित है।
तत्व एन, सीएल: उच्चतम ऑक्सीकरण राज्य + 5, + 7, क्रमशः।
किसी तत्व की सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था, डी। आई। मेंडलीव के तत्वों की आवर्त सारणी के समूह की संख्या के बराबर होती है, जिसमें तत्व शून्य से आठ होता है।
तत्व एन, सीएल: सबसे कम ऑक्सीकरण राज्य -3, -1, क्रमशः।
5. एकल-तत्व आयनों में, तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था आयन के आवेश के बराबर होती है।
Fe 3+ - ऑक्सीकरण अवस्था +3 है; एस 2- - ऑक्सीकरण अवस्था -2 है।
6. अणु में तत्वों के सभी परमाणुओं के ऑक्सीकरण की स्थिति शून्य है।
KNO 3; (+1) + एक्स + 3 (-2) \u003d 0; एक्स \u003d +5। नाइट्रोजन का ऑक्सीकरण अवस्था +5 है।
7. आयन में तत्वों के सभी परमाणुओं के ऑक्सीकरण राज्यों का योग आयन के आवेश के बराबर होता है।
एसओ 4 2-; एक्स + 4 * (-2) \u003d -2; एक्स \u003d +6। सल्फर का ऑक्सीकरण अवस्था +6 है।
8. दो तत्वों से युक्त यौगिकों में, हमेशा दाईं ओर लिखे गए तत्व में सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था होती है।
जिन प्रतिक्रियाओं में तत्वों के ऑक्सीकरण की स्थिति में परिवर्तन होता है, उन्हें रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं / ОВР / कहा जाता है। इन प्रतिक्रियाओं में ऑक्सीकरण और कमी की प्रक्रिया शामिल होती है।
ऑक्सीकरण द्वाराएक तत्व द्वारा इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने की प्रक्रिया को कहा जाता है जो एक परमाणु, अणु या आयन का हिस्सा है।
अल ० - ३ ई \u003d अल ३+
एच 2 - 2 ई \u003d 2 एच +
Fe 2+ - e \u003d Fe 3+
2Cl - - 2e \u003d Cl 2
जब ऑक्सीकरण होता है, तो तत्व की ऑक्सीकरण स्थिति बढ़ जाती है। एक पदार्थ (परमाणु, अणु या आयन) जिसमें एक तत्व होता है जो इलेक्ट्रॉनों को दान करता है उसे कम करने वाला एजेंट कहा जाता है। Al, H 2, Fe 2+, Cl - एजेंटों को कम कर रहे हैं। कम करने वाला एजेंट ऑक्सीकरण होता है।
मरम्मतकिसी परमाणु, अणु या आयन का एक भाग द्वारा इलेक्ट्रॉनों को जोड़ने की प्रक्रिया को कहा जाता है।
Cl 2 + 2e \u003d 2Cl -
Fe 3+ + e \u003d Fe 2+
कम करने पर, तत्व की ऑक्सीकरण स्थिति कम हो जाती है। एक पदार्थ (परमाणु, अणु या आयन) जिसमें एक तत्व होता है जो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है उसे ऑक्सीकरण एजेंट कहा जाता है। एस, फे 3+, क्ल 2 - ऑक्सीकरण एजेंट। ऑक्सीडेंट बरामद हुआ है।
सिस्टम में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान नहीं बदलती है। कम करने वाले एजेंट द्वारा दान किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा दान किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर है।
समाधान में रेडॉक्स प्रतिक्रिया (ओआरआर) के लिए समीकरण तैयार करने के लिए, आयन-इलेक्ट्रॉनिक विधि (अर्ध-प्रतिक्रिया विधि) का उपयोग किया जाता है।
ORP अम्लीय, तटस्थ या क्षारीय मीडिया में हो सकता है। प्रतिक्रिया समीकरण पानी के अणुओं (एचओएच) और समाधान में निहित लोगों की संभावित भागीदारी को ध्यान में रखते हैं, जो अतिरिक्त एच + या ओएच - आयनों के माध्यम की प्रकृति पर निर्भर करता है:
एक अम्लीय माध्यम में - HOH और H + आयन;
एक तटस्थ वातावरण में - केवल एनओएन;
क्षारीय माध्यम में - HOH और OH - आयन।
ओवीआर समीकरणों को बनाते समय, एक निश्चित अनुक्रम का पालन करना आवश्यक है:
1. एक प्रतिक्रिया योजना लिखें।
2. उन तत्वों को पहचानें जिन्होंने ऑक्सीकरण स्थिति को बदल दिया है।
3. एक छोटे आयन-आणविक रूप में आरेख लिखें: मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स आयनों के रूप में, अणुओं के रूप में कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स।
4. ऑक्सीकरण और कमी प्रक्रियाओं (आधी-प्रतिक्रियाओं के समीकरण) के समीकरण बनाएं। ऐसा करने के लिए, उन तत्वों को लिखें जो ऑक्सीकरण स्थिति को वास्तविक कणों (आयनों, परमाणुओं, अणुओं) के रूप में बदलते हैं और अर्ध-प्रतिक्रिया के बाएं और दाएं पक्षों में प्रत्येक तत्व की संख्या को बराबर करते हैं।
ध्यान दें:
यदि प्रारंभिक सामग्री में उत्पादों की तुलना में कम ऑक्सीजन परमाणु होते हैं (Р РО 4 3-), तो ऑक्सीजन की कमी माध्यम द्वारा आपूर्ति की जाती है।
यदि प्रारंभिक सामग्री में उत्पादों (SO 4 2-SO 2) की तुलना में अधिक ऑक्सीजन परमाणु होते हैं, तो मुक्त ऑक्सीजन माध्यम से बंधी होती है।
5. आरोपों की संख्या के आधार पर समीकरणों के बाएं और दाएं हिस्से को बराबर करें। ऐसा करने के लिए, आवश्यक इलेक्ट्रॉनों की संख्या जोड़ें या घटाएं।
6. ऑक्सीकरण और कमी की अर्ध-प्रतिक्रियाओं के लिए कारकों का चयन करें ताकि ऑक्सीकरण के दौरान इलेक्ट्रॉनों की संख्या में कमी के दौरान इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर हो।
7. ऑक्सीकरण की आधी प्रतिक्रियाएँ और पाए गए कारकों को ध्यान में रखते हुए कटौती करें।
8. आणविक रूप में परिणामी आयन-आणविक समीकरण लिखिए।
9. ऑक्सीजन परीक्षण से बाहर निकलें।
रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के तीन प्रकार हैं:
a) इंटरमोलेकुलर - प्रतिक्रियाएं जिसमें विभिन्न अणुओं को बनाने वाले तत्वों में ऑक्सीकरण स्थिति में परिवर्तन होता है।
2KMnO 4 + 5NaNO 2 + 3H 2 SO 4 2MnSO 4 + 5NaNO 3 + K 2 SO 4 + 3H 2 O
बी) इंट्रामोल्युलर - प्रतिक्रियाएं जिसमें एक अणु बनाने वाले तत्वों के लिए ऑक्सीकरण स्थिति बदलती है।