ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के साथ रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं। रेडॉक्स समीकरण बनाना

ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के अनुसार सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

I. अभिकारकों को बनाने वाले तत्वों के ऑक्सीकरण की डिग्री को बदले बिना होने वाली प्रतिक्रियाएं। ऐसी प्रतिक्रियाओं को आयन एक्सचेंज प्रतिक्रियाएं कहा जाता है।

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O।

द्वितीय. तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के साथ होने वाली अभिक्रियाएँ,

अभिकारकों में सम्मिलित है। ऐसी प्रतिक्रियाओं को रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं कहा जाता है।

5NaNO 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5NaNO 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O.

ऑक्सीकरण अवस्था(ऑक्सीकरण) - अणु की संरचना में तत्वों के परमाणुओं की स्थिति की एक विशेषता। यह तत्वों के परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों के असमान वितरण को दर्शाता है और उस चार्ज से मेल खाता है जो किसी तत्व का एक परमाणु प्राप्त करेगा यदि उसके रासायनिक बंधनों के सभी सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़े अधिक विद्युतीय तत्व की ओर स्थानांतरित हो जाएं। बंधन बनाने वाले तत्वों की सापेक्ष इलेक्ट्रोनगेटिविटी के आधार पर, एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी को परमाणुओं में से एक में स्थानांतरित किया जा सकता है या परमाणुओं के नाभिक के सापेक्ष सममित रूप से स्थित किया जा सकता है। इसलिए, तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था ऋणात्मक, धनात्मक या शून्य हो सकती है।

वे तत्व जिनके परमाणु दूसरे परमाणुओं से इलेक्ट्रॉन ग्रहण करते हैं, उनकी ऑक्सीकरण अवस्था ऋणात्मक होती है। वे तत्व जिनके परमाणु अपने इलेक्ट्रॉन अन्य परमाणुओं को दान करते हैं, उनकी ऑक्सीकरण अवस्था सकारात्मक होती है। सरल पदार्थों के अणुओं में परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य होती है, साथ ही यदि पदार्थ परमाणु अवस्था में है।

ऑक्सीकरण अवस्था को +1, +2 से दर्शाया जाता है।

आयन चार्ज 1+, 2+।

किसी यौगिक में किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था नियमों द्वारा निर्धारित होती है:

1. सरल पदार्थों में किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य होती है।

2. कुछ तत्व अपने लगभग सभी यौगिकों में स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं। इन तत्वों में शामिल हैं:

इसकी ऑक्सीकरण अवस्था +1 है (धातु हाइड्राइड के अपवाद के साथ)।

O की ऑक्सीकरण अवस्था -2 है (फ़्लोराइड्स के अपवाद के साथ)।

3. डी.आई. मेंडेलीव के तत्वों की आवर्त सारणी के मुख्य उपसमूहों के समूह I, II और III के तत्वों में समूह संख्या के बराबर निरंतर ऑक्सीकरण अवस्था होती है।

तत्व Na, Ba, Al: ऑक्सीकरण अवस्था क्रमशः +1, +2, +3।

4. जिन तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था परिवर्तनशील होती है, उनके लिए उच्च और निम्न ऑक्सीकरण अवस्था की अवधारणा होती है।

किसी तत्व की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था डी.आई. मेंडेलीव के तत्वों की आवर्त सारणी की समूह संख्या के बराबर होती है, जिसमें तत्व स्थित है।

तत्व एन, सीएल: उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था क्रमशः +5, +7 है।

किसी तत्व की न्यूनतम ऑक्सीकरण अवस्था डी.आई. मेंडेलीव के तत्वों की आवर्त सारणी की समूह संख्या के बराबर है, जिसमें तत्व शून्य से आठ स्थित है।

तत्व एन, सीएल: न्यूनतम ऑक्सीकरण अवस्था क्रमशः -3, -1 है।

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. एक अणु में सभी तत्वों के परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग शून्य होता है।

ज्ञान 3 ; (+1) + एक्स+ 3 (-2) = 0; एक्स = +5. नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था +5 है।

7. किसी आयन में सभी तत्वों के परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग आयन के आवेश के बराबर होता है।

एसओ 4 2- ; एक्स+ 4 (-2) = -2; एक्स= +6. सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था +6 है।

8. दो तत्वों से बने यौगिकों में जो तत्व दाहिनी ओर लिखा होता है उसकी ऑक्सीकरण अवस्था सदैव सबसे कम होती है।

वे अभिक्रियाएँ जिनमें तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था बदल जाती है, रेडॉक्स अभिक्रियाएँ /ORD/ कहलाती हैं। इन प्रतिक्रियाओं में ऑक्सीकरण और कमी की प्रक्रियाएँ शामिल होती हैं।

ऑक्सीकरणकिसी परमाणु, अणु या आयन के भाग तत्व द्वारा इलेक्ट्रॉन दान करने की प्रक्रिया कहलाती है।

अल 0 - 3ई = अल 3+

एच 2 - 2ई = 2एच +

Fe 2+ - e = Fe 3+

2सीएल - - 2ई \u003d सीएल 2

ऑक्सीकरण होने पर किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ जाती है। एक पदार्थ (परमाणु, अणु, या आयन) जिसमें एक तत्व होता है जो इलेक्ट्रॉन दान करता है उसे कम करने वाला एजेंट कहा जाता है। अल, एच 2, फ़े 2+, सीएल - कम करने वाले एजेंट। कम करने वाला एजेंट ऑक्सीकृत होता है।

वसूलीकिसी तत्व में इलेक्ट्रॉन जोड़ने की प्रक्रिया जो किसी परमाणु, अणु या आयन का हिस्सा होती है, कहलाती है।

सीएल 2 + 2ई = 2सीएल -

Fe 3+ + e = Fe 2+

कम होने पर किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था कम हो जाती है। एक पदार्थ (परमाणु, अणु, या आयन) जिसमें एक तत्व होता है जो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है, ऑक्सीकरण एजेंट कहलाता है। S, Fe 3+, Cl 2 ऑक्सीकरण एजेंट हैं। ऑक्सीडेंट बहाल हो जाता है.

रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान सिस्टम में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या नहीं बदलती है। कम करने वाले एजेंट द्वारा दान किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा संलग्न इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर है।

समाधानों में रेडॉक्स प्रतिक्रिया (ओआरआर) के समीकरण को संकलित करने के लिए, आयन-इलेक्ट्रॉनिक विधि (अर्ध-प्रतिक्रिया विधि) का उपयोग किया जाता है।

OVR अम्लीय, तटस्थ या क्षारीय वातावरण में हो सकता है। प्रतिक्रिया समीकरण पानी के अणुओं (एचओएच) और समाधान में निहित लोगों की संभावित भागीदारी को ध्यान में रखते हैं, जो माध्यम की प्रकृति, एच + या ओएच - आयनों की अधिकता पर निर्भर करता है:

अम्लीय वातावरण में - HOH और H + आयन;

तटस्थ वातावरण में - केवल HOH;

क्षारीय वातावरण में - HOH और OH - आयन।

ओवीआर समीकरणों को संकलित करते समय, एक निश्चित अनुक्रम का पालन करना आवश्यक है:

1. एक प्रतिक्रिया योजना लिखें.

2. उन तत्वों का निर्धारण करें जिन्होंने अपनी ऑक्सीकरण अवस्था बदल दी है।

3. संक्षिप्त आयन-आणविक रूप में एक आरेख लिखें: आयनों के रूप में मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स, अणुओं के रूप में कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स।

4. ऑक्सीकरण और कमी की प्रक्रियाओं (अर्ध-प्रतिक्रियाओं के समीकरण) के लिए समीकरण बनाएं। ऐसा करने के लिए, उन तत्वों को लिखें जो ऑक्सीकरण की डिग्री को वास्तविक कणों (आयन, परमाणु, अणु) के रूप में बदलते हैं और अर्ध-प्रतिक्रिया के बाएं और दाएं भागों में प्रत्येक तत्व की संख्या को बराबर करते हैं।

टिप्पणी:

यदि मूल पदार्थ में उत्पादों (पी पीओ 4 3-) की तुलना में कम ऑक्सीजन परमाणु होते हैं, तो ऑक्सीजन की कमी की आपूर्ति पर्यावरण द्वारा की जाती है।

यदि मूल पदार्थ में उत्पादों (एसओ 4 2-एसओ 2) की तुलना में अधिक ऑक्सीजन परमाणु होते हैं, तो जारी ऑक्सीजन माध्यम से बंधी होती है।

5. आवेशों की संख्या से समीकरणों के बाएँ और दाएँ भागों को बराबर करें। ऐसा करने के लिए, आवश्यक संख्या में इलेक्ट्रॉनों को जोड़ें या घटाएँ।

6. ऑक्सीकरण और अपचयन अर्ध-प्रतिक्रियाओं के लिए कारकों का चयन करें ताकि ऑक्सीकरण के दौरान इलेक्ट्रॉनों की संख्या कमी के दौरान इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर हो।

7. पाए गए कारकों को ध्यान में रखते हुए, ऑक्सीकरण और कमी की अर्ध-प्रतिक्रियाओं को संक्षेप में प्रस्तुत करें।

8. परिणामी आयन-आणविक समीकरण को आणविक रूप में लिखिए।

9. ऑक्सीजन परीक्षण करें।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं तीन प्रकार की होती हैं:

ए) अंतरआण्विक - प्रतिक्रियाएं जिनमें विभिन्न अणुओं को बनाने वाले तत्वों के लिए ऑक्सीकरण अवस्था बदल जाती है।

2KMnO 4 + 5NaNO 2 + 3H 2 SO 4 2MnSO 4 + 5NaNO 3 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

बी) इंट्रामोल्युलर - प्रतिक्रियाएं जिनमें एक अणु बनाने वाले तत्वों के लिए ऑक्सीकरण अवस्था बदल जाती है।

1. रेडॉक्स प्रतिक्रिया का निर्धारण कैसे करें?

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के विभिन्न वर्गीकरण हैं। उनमें से एक में वे शामिल हैं जिनमें पदार्थ जो एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं (या स्वयं पदार्थ) तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था को बदलते हैं।

उदाहरण के तौर पर, दो प्रतिक्रियाओं पर विचार करें:

जेएन 0 + 2एच +1 सी1 -1 = जेएन +2 सीएल 2 -1 + एच 2 0 (1)
एच +1 सीएल -1 + के +1 ओ -2 एच +1 = के +1 सीएल -1 + एच 2 +1 ओ -2 (2)

प्रतिक्रिया (1) में जिंक और शामिल है हाइड्रोक्लोरिक एसिड. जिंक और हाइड्रोजन अपनी ऑक्सीकरण अवस्था बदलते हैं, क्लोरीन अपनी ऑक्सीकरण अवस्था अपरिवर्तित छोड़ता है:

Zn 0 - 2e = Zn 2+
2एच + 1 + 2ई = एच 2 0
2सीएल -1 = 2 सीएल -1

और प्रतिक्रिया में (2), ( निराकरण प्रतिक्रिया), क्लोरीन, हाइड्रोजन, पोटेशियम और ऑक्सीजन अपनी ऑक्सीकरण अवस्था नहीं बदलते हैं: सीएल -1 = सीएल -1, एच +1 = एच +1, के +1 = के +1, ओ -2 = ओ -2; प्रतिक्रिया (1) रेडॉक्स प्रतिक्रिया से संबंधित है, और प्रतिक्रिया (2) दूसरे प्रकार से संबंधित है।

रासायनिक अभिक्रियाएँ जो परिवर्तन के साथ सम्पन्न होती हैंतत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थारेडॉक्स कहलाते हैं।

रेडॉक्स प्रतिक्रिया को निर्धारित करने के लिए, इसे स्थापित करना आवश्यक है मैदानतत्वों का कोई ऑक्सीकरण नहींसमीकरण के बाएँ और दाएँ पक्षों पर। इसके लिए यह जानना आवश्यक है कि किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था कैसे निर्धारित की जाए।

प्रतिक्रिया (1) के मामले में, तत्व Zn और H इलेक्ट्रॉन खोकर या प्राप्त करके अपनी अवस्था बदलते हैं। जिंक, 2 इलेक्ट्रॉनों को छोड़कर, आयनिक अवस्था में चला जाता है - यह Zn 2+ धनायन बन जाता है। इस मामले में, प्रक्रिया वसूलीऔर जिंक का ऑक्सीकरण होता है। हाइड्रोजन 2 इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है, प्रदर्शित करता है ऑक्सीडेटिवगुण, स्वयं प्रतिक्रिया की प्रक्रिया में ठीक हो.

2. परिभाषातत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था.

तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाइसके यौगिकों में इस स्थिति के आधार पर निर्धारित किया जाता है कि किसी दिए गए यौगिक के सभी तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था का कुल आवेश शून्य है। उदाहरण के लिए, यौगिक H 3 PO 4 में, हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था +1 है, फॉस्फोरस की +5 है, और ऑक्सीजन की -2 है; गणितीय समीकरण बनाकर हम उसे योग में ज्ञात करते हैं कणों की संख्या(परमाणु या आयन) का चार्ज शून्य के बराबर होगा: (+1)x3+(+5)+(-2)x4 = 0

लेकिन इस उदाहरण में, तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ पहले से ही निर्धारित हैं। कोई सल्फर के ऑक्सीकरण की डिग्री कैसे निर्धारित कर सकता है, उदाहरण के लिए, यौगिक में सोडियम थायोसल्फ़ेट Na 2 S 2 O 3, या यौगिक में मैंगनीज पोटेशियम परमैंगनेट- KMnO4 ? इसके लिए आपको जानना जरूरी है कई तत्वों की निरंतर ऑक्सीकरण अवस्थाएँ. उनके निम्नलिखित अर्थ हैं:

1) आवर्त प्रणाली के समूह I के तत्व (अधातुओं के साथ संयोजन में हाइड्रोजन सहित) +1;
2) आवर्त प्रणाली के समूह II के तत्व +2;
3) आवर्त प्रणाली के समूह III के तत्व +3;
4) ऑक्सीजन (फ्लोरीन या पेरोक्साइड यौगिकों के साथ संयोजन को छोड़कर) -2;

ऑक्सीकरण अवस्थाओं (सोडियम और ऑक्सीजन के लिए) के इन निरंतर मूल्यों के आधार पर, हम निर्धारित करते हैं ऑक्सीकरण अवस्था Na 2 S 2 O 3 यौगिक में सल्फर। चूँकि उन तत्वों की सभी ऑक्सीकरण अवस्थाओं का कुल आवेश जिनकी संरचना इसे दर्शाती है यौगिक सूत्र, शून्य के बराबर है, फिर सल्फर के अज्ञात आवेश को दर्शाता है " 2X(चूंकि सूत्र में दो सल्फर परमाणु हैं), हम निम्नलिखित गणितीय समीकरण बनाते हैं:

(+1) x 2 + 2X+ (-2) x 3 = 0

इस समीकरण को 2 x के लिए हल करने पर, हमें प्राप्त होता है

2X = (-1) x 2 + (+2) x 3
या
एक्स = [(-2) + (+6)] : 2 = +2;

इसलिए, Na 2 S 2 O 3 यौगिक में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था (+2) है। लेकिन क्या यौगिकों में कुछ तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करने के लिए ऐसी असुविधाजनक विधि का उपयोग करना वास्तव में हमेशा आवश्यक होगा? बेशक हमेशा नहीं. उदाहरण के लिए, बाइनरी यौगिकों के लिए: ऑक्साइड, सल्फाइड, नाइट्राइड, आदि, आप ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करने के लिए तथाकथित "क्रॉस-ओवर" विधि का उपयोग कर सकते हैं। मान लीजिए दिया है यौगिक सूत्र:टाइटेनियम ऑक्साइड– टीआई 2 ओ 3 . एक सरल गणितीय विश्लेषण का उपयोग करते हुए, इस तथ्य के आधार पर कि ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था हमें ज्ञात है और (-2) के बराबर है: Ti 2 O 3, यह स्थापित करना आसान है कि टाइटेनियम की ऑक्सीकरण अवस्था बराबर होगी ( +3). या, उदाहरण के लिए, संयोजन में मीथेन CH4 यह ज्ञात है कि हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था (+1) है, तो कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करना कठिन नहीं है। यह इस यौगिक के सूत्र (-4) के अनुरूप होगा। इसके अलावा, "क्रिस-क्रॉस" विधि का उपयोग करके, यह स्थापित करना मुश्किल नहीं है कि यदि निम्नलिखित है यौगिक सूत्र Cr 4 Si 3, तो इसमें क्रोमियम की ऑक्सीकरण अवस्था (+3), और सिलिकॉन (-4) है।
लवणों के लिए यह भी कठिन नहीं है। और इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह दिया गया है या नहीं मध्यम नमकया अम्लीय नमक. इन मामलों में, नमक बनाने वाले एसिड से आगे बढ़ना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, नमक दिया गया सोडियम नाइट्रेट(NaNO3). यह ज्ञात है कि यह नाइट्रिक एसिड (HNO 3) का व्युत्पन्न है, और इस यौगिक में नाइट्रोजन ऑक्सीकरण की डिग्री (+5) है, इसलिए, इसके नमक - सोडियम नाइट्रेट में, नाइट्रोजन ऑक्सीकरण की डिग्री भी (+5) है ). सोडियम बाईकारबोनेट(NaHCO 3) कार्बोनिक एसिड (H 2 CO 3) का अम्लीय नमक है। एसिड की तरह ही, इस नमक में कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था (+4) होगी।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऑक्सीकरण यौगिकों में होता है: धातु और गैर-धातु (संकलन करते समय)। इलेक्ट्रॉनिक संतुलन समीकरण) शून्य के बराबर हैं: K 0, Ca 0, Al 0, H 2 0, Cl 2 0, N 2 0 उदाहरण के तौर पर, हम सबसे विशिष्ट तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ देते हैं:

केवल ऑक्सीकरण एजेंट ऐसे पदार्थ होते हैं जिनकी ऑक्सीकरण अवस्था अधिकतम, आमतौर पर सकारात्मक होती है, उदाहरण के लिए: KCl +7 O 4, H 2 S +6 O 4, K 2 Cr +6 O 4, HN +5 O 3, KMn +7 हे 4 . ये साबित करना आसान है. यदि ये यौगिक अपचायक हो सकते हैं, तो इन अवस्थाओं में उन्हें इलेक्ट्रॉन दान करना होगा:

सीएल +7 - ई = सीएल +8
एस +6 - ई = एस +7

लेकिन क्लोरीन और सल्फर तत्व ऐसी ऑक्सीकरण अवस्था में मौजूद नहीं हो सकते। इसी तरह, केवल कम करने वाले एजेंट ऐसे पदार्थ होते हैं जिनमें न्यूनतम, एक नियम के रूप में, नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है, उदाहरण के लिए: एच 2 एस -2, एचजे -, एन -3 एच 3। रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की प्रक्रिया में, ऐसे यौगिक ऑक्सीकरण नहीं कर सकते हैं एजेंट, चूँकि उन्हें इलेक्ट्रॉन जोड़ना होगा:

एस-2 + ई = एस-3
जे - + ई = जे -2

लेकिन सल्फर और आयोडीन के लिए, ऑक्सीकरण की ऐसी डिग्री वाले आयन विशिष्ट नहीं हैं। मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्व, उदाहरण के लिए N +1 , N +4 , S +4 , Cl +3 , C +2 ऑक्सीकरण और अपचायक दोनों गुण प्रदर्शित कर सकते हैं।

3 . रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के प्रकार.

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं चार प्रकार की होती हैं।

1) अंतरआण्विक रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं.
प्रतिक्रिया का सबसे सामान्य प्रकार. ये प्रतिक्रियाएँ बदलती रहती हैं ऑक्सीकरण अवस्थाएँतत्वोंविभिन्न अणुओं में, उदाहरण के लिए:

2Bi +3 सीएल 3 + 3Sn +2 सीएल 2 = 2Bi 0 + 3Sn +4 सीएल 4

द्वि +3 - 3 इ= बि0

एसएन+2+2 इ= एसएन+4

2) एक प्रकार की अंतरआण्विक रेडॉक्स प्रतिक्रिया प्रतिक्रिया है आनुपातिक,जिसमें ऑक्सीकरण और कम करने वाले एजेंट एक ही तत्व के परमाणु होते हैं: इस प्रतिक्रिया में, विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्था वाले एक ही तत्व के दो परमाणु एक अलग ऑक्सीकरण अवस्था वाले एक परमाणु का निर्माण करते हैं:

एसओ 2 +4 + 2एच 2 एस -2 = 3एस 0 + 2एच 2 ओ

एस-2-2 इ= एस 0

एस+4+4 इ= एस 0

3) प्रतिक्रियाओं अनुपातहीनतायदि ऑक्सीकरण और कम करने वाले एजेंट एक ही तत्व के परमाणु हैं, या एक ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्व का एक परमाणु दो ऑक्सीकरण अवस्था वाला एक यौगिक बनाता है, तो ऐसा किया जाता है:

एन +4 ओ 2 + NaOH = NaN +5 O 3 + NaN +3 O 2 + H 2 O

एन +4 - इ=एन+5

एन+4+ इ= एन+3

4) इंट्रामोल्युलररेडॉक्स प्रतिक्रियाएं तब होती हैं जब ऑक्सीकरण करने वाले परमाणु और कम करने वाले परमाणु एक ही पदार्थ में होते हैं, उदाहरण के लिए:

एन -3 एच 4 एन +5 ओ 3 = एन +1 2 ओ + 2एच 2 ओ

2एन -3 - 8 इ=2एन+1

2एन+5+8 इ= 2एन+1

4 . रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं का तंत्र।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं एक तत्व के परमाणुओं से दूसरे में इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण के कारण होती हैं। यदि कोई परमाणु या अणु इलेक्ट्रॉन खो देता है, तो ऐसी प्रक्रिया को ऑक्सीकरण कहा जाता है, और यह परमाणु एक कम करने वाला एजेंट है, उदाहरण के लिए:

अल0-3 इ=Al3+

2सीएल - - 2 इ= सीएल 2 0

Fe 2+ - इ= Fe3+

इन उदाहरणों में, अल 0, सीएल -, फ़े 2+ कम करने वाले एजेंट हैं, और यौगिकों अल 3+, सीएल 2 0, फ़े 3+ में उनके परिवर्तन की प्रक्रियाओं को ऑक्सीडेटिव कहा जाता है। यदि कोई परमाणु या अणु इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है, तो ऐसी प्रक्रिया को कमी कहा जाता है, और यह परमाणु एक ऑक्सीकरण एजेंट है, उदाहरण के लिए:

सीए 2+ + 2 इ= Ca0

सीएल 2 0 + 2 इ= 2सीएल -

Fe3+ + इ= Fe 2+

ऑक्सीकरण एजेंट, एक नियम के रूप में, गैर-धातु (एस, सीएल 2, एफ 2, ओ 2) या अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था (एमएन +7, सीआर +6, एफई +3) वाले धातु यौगिक हैं। अपचायक एजेंट धातु (K, Ca, Al) या गैर-धातु यौगिक होते हैं जिनमें न्यूनतम ऑक्सीकरण अवस्था (S -2, Cl -1, N -3, P -3) होती है;

रेडॉक्स समीकरण भिन्न होते हैं आणविक समीकरणअभिकारकों और प्रतिक्रिया उत्पादों के सामने गुणांक चुनने की कठिनाई से अन्य प्रतिक्रियाएं। इस प्रयोग के लिए इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि, या इलेक्ट्रॉन-आयन समीकरण की विधि(कभी-कभी बाद वाले को "कहा जाता है अर्ध-प्रतिक्रिया विधि"). रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण संकलित करने के उदाहरण के रूप में, एक प्रक्रिया पर विचार करें सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड(H2SO4) हाइड्रोजन आयोडाइड (HJ) के साथ प्रतिक्रिया करेगा:

एच 2 एसओ 4 (संक्षिप्त) + एचजे → एच 2 एस + जे 2 + एच 2 ओ

सबसे पहले, आइए इसे स्थापित करें ऑक्सीकरण अवस्थाहाइड्रोजन आयोडाइड में आयोडीन (-1) है, और सल्फ्यूरिक एसिड में सल्फर: (+6)। प्रतिक्रिया के दौरान, आयोडीन (-1) आणविक अवस्था में ऑक्सीकृत हो जाएगा, और सल्फर (+6) ऑक्सीकरण अवस्था (-2) - हाइड्रोजन सल्फाइड में कम हो जाएगा:

जे - → जे 0 2
एस+6 → एस-2

इसे ध्यान में रखना आवश्यक है मात्राकणअर्ध-प्रतिक्रियाओं के बाएँ और दाएँ भागों में परमाणु समान होने चाहिए

2जे - - 2 इ→ ज 0 2
एस+6+8 इ→S-2

इस अर्ध-प्रतिक्रिया योजना के दाईं ओर ऊर्ध्वाधर रेखा सेट करके, हम प्रतिक्रिया गुणांक निर्धारित करते हैं:

2जे - - 2 इ→ जे 0 2 |8
एस+6+8 इ→ एस-2 |2

"2" से घटाने पर, हमें गुणांकों का अंतिम मान प्राप्त होता है:

2जे - - 2 इ→ जे 0 2 |4
एस+6+8 इ→ एस-2 |1

आइए इस योजना के अंतर्गत संक्षेप करें आधी प्रतिक्रियाएँक्षैतिज रेखा और प्रतिक्रिया को सारांशित करें कणों की संख्यापरमाणु:

2जे - - 2 इ→ जे 0 2 |4
एस+6+8 इ→ एस-2 |1
____________________
8जे - + एस +6 → 4 जे 0 2 + एस -2

उसके बाद ये जरूरी है. गुणांकों के प्राप्त मूल्यों को आणविक समीकरण में प्रतिस्थापित करते हुए, हम इसे इस रूप में लाते हैं:

8HJ + H 2 SO 4 = 4J 2 + H 2 S + H 2 O

समीकरण के बाएँ और दाएँ भागों में हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या की गणना करने के बाद, हम यह सुनिश्चित करेंगे कि पानी के सामने गुणांक "4" को सही करने की आवश्यकता है, हमें पूरा समीकरण मिलता है:

8HJ + H 2 SO 4 = 4J 2 + H 2 S + 4H 2 O

इस समीकरण का उपयोग करके लिखा जा सकता है इलेक्ट्रॉनिक विधिआयन संतुलन. इस मामले में, पानी के अणुओं के सामने गुणांक को सही करने की कोई आवश्यकता नहीं है। समीकरण प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले यौगिकों के आयनों के पृथक्करण के आधार पर संकलित किया गया है: उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड का पृथक्करणदो हाइड्रोजन प्रोटॉन और एक सल्फेट आयन के निर्माण की ओर जाता है:

एच 2 एसओ 4 ↔ 2एच + + एसओ 4 2-

इसी प्रकार, हाइड्रोजन आयोडाइड और हाइड्रोजन सल्फाइड का पृथक्करण लिखा जा सकता है:

एचजे ↔ एच + + जे -
एच 2 एस ↔ 2एच + + एस 2-

जे 2 अलग नहीं होता. यह व्यावहारिक रूप से एच 2 ओ संकलन को अलग नहीं करता है अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरणक्योंकि आयोडीन वही रहता है:

2जे - - 2 इ→ ज 0 2
सल्फर परमाणुओं के लिए अर्ध-प्रतिक्रिया निम्नलिखित रूप लेगी:

एसओ 4 -2 → एस -2

चूँकि अर्ध-प्रतिक्रिया के दाहिनी ओर चार ऑक्सीजन परमाणु गायब हैं, इसलिए इस मात्रा को पानी से संतुलित किया जाना चाहिए:

एसओ 4 -2 → एस -2 + 4एच 2 ओ

फिर, अर्ध-प्रतिक्रिया के बाएँ भाग में, प्रोटॉन के कारण हाइड्रोजन परमाणुओं की क्षतिपूर्ति करना आवश्यक है (क्योंकि माध्यम की प्रतिक्रिया अम्लीय है):

एसओ 4 2- + 8एच + → एस -2 + 4एच 2 ओ

गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना करने के बाद, हमें समीकरण का पूरा रिकॉर्ड प्राप्त होता है अर्ध-प्रतिक्रिया विधि:

एसओ 4 2- + 8एच + + 8 इ→ एस -2 + 4एच 2 ओ

दोनों आधी-अधूरी प्रतिक्रियाओं को मिलाकर हम पाते हैं इलेक्ट्रॉनिक संतुलन समीकरण:

2जे - - 2 इ→ जे 0 2 |8 4
एसओ 4 2- + 8एच + + 8 इ→ एस -2 + 4एच 2 ओ | 2 1

8J - + SO 4 2- + 8Н + → 4J 2 0 + S 0 + 4H 2 O

इस प्रविष्टि से यह पता चलता है कि विधि इलेक्ट्रॉन-आयन समीकरणकी तुलना में रेडॉक्स प्रतिक्रिया की अधिक संपूर्ण तस्वीर देता है इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि.प्रक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या दोनों संतुलन विधियों के लिए समान है, लेकिन बाद के मामले में, रेडॉक्स प्रक्रिया में शामिल प्रोटॉन और पानी के अणुओं की संख्या "स्वचालित रूप से" निर्धारित होती है।

आइए हम रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के कई विशिष्ट मामलों का विश्लेषण करें जिन्हें विधि द्वारा संकलित किया जा सकता है इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन. कुछ रेडॉक्स प्रक्रियाएं क्षारीय वातावरण की भागीदारी से की जाती हैं, उदाहरण के लिए:

KCrO 2 + Br 2 + KOH → KBr + K 2 CrO 4 + H 2 O

इस प्रतिक्रिया में, कम करने वाला एजेंट क्रोमाइट आयन (CrO2 -) है, जो क्रोमेट आयन (CrO -2 4) में ऑक्सीकृत हो जाता है। ऑक्सीकरण एजेंट - ब्रोमीन (Br 0 2) ब्रोमाइड आयन (Br -) में कम हो जाता है:
सीआरओ 2 - → सीआरओ 4 2-
ब्र 0 2 → 2 ब्र -

चूँकि प्रतिक्रिया एक क्षारीय माध्यम में होती है, पहली आधी प्रतिक्रिया हाइड्रॉक्साइड आयनों (OH -) को ध्यान में रखकर बनाई जानी चाहिए:
CrO2 - + 4OH - - 3 इ\u003d CrO 2- 4 + 2H 2 O

हम दूसरी अर्ध-प्रतिक्रिया को पहले से ज्ञात तरीके से बनाते हैं:
सीआरओ 2 - + 4ओएच - -3 इ= सीआरओ 4 2 - + 2एच 2 ओ | 2
ब्र0 2+2 इ= ब्र - |3
__________
2CrO 2 - + 3Br 2 0 + 8OH - = 2CrO 2- 4 + 6Br - + 4H 2 O

इसके बाद ये करना जरूरी है प्रतिक्रिया समीकरण में गुणांकों को व्यवस्थित करेंऔर पूरी तरह से आणविक समीकरणइस रिडॉक्स प्रक्रिया का रूप लेगा:

2KCrO 2 + 3Br 2 + 8KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KBr + 4H 2 O.

कई मामलों में, गैर-विघटित पदार्थ एक साथ रेडॉक्स प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं। उदाहरण के लिए:

एश 3 + एचएनओ 3 = एच 3 असो 4 + एनओ 2 + 4एच 2 ओ

तब अर्ध-प्रतिक्रिया विधिइस प्रक्रिया को ध्यान में रखते हुए संकलित किया गया है:

एश 3 + 4एच 2 ओ - 8 इ\u003d AsO 4 3- + 11H + | 1
सं 3 + 2H + + इ= संख्या 2 + एच 2 ओ | 8

AsH 3 + 8NO 3 + 4H 2 O + 2H + = AsO 4 3- + 8NO 2 + 11H + O

आणविक समीकरणरूप लेगा:

AsH 3 + 8HNO 3 = H 3 AsO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं कभी-कभी कई पदार्थों की एक साथ ऑक्सीकरण-कमी प्रक्रिया के साथ होती हैं। उदाहरण के लिए, कॉपर के साथ प्रतिक्रिया में सल्फाइड परस्पर क्रिया करता है सांद्र नाइट्रिक एसिड:

Cu 2 S + HNO 3 = Cu (NO 3) 2 + H 2 SO 4 + NO + H 2 O

रेडॉक्स प्रक्रिया में तांबा, सल्फर और नाइट्रोजन के परमाणु शामिल होते हैं। समीकरण संकलित करते समय अर्ध-प्रतिक्रिया विधिनिम्नलिखित कदमों को ध्यान में रखा जाना चाहिए:

Cu + → Cu 2+
एस 2- → एस +6
N5+ → N+2

इस स्थिति में, ऑक्सीकरण और कमी प्रक्रियाओं को एक चरण में संयोजित करना आवश्यक है:

2Cu + - 2 इ→ 2Cu 2+ | 10 इ
एस 2- - 8 इ→ एस 6+
_______________________
एन 5+ + 3 इ→ एन 2+ | 3 इ

जिस पर रेडॉक्स अर्ध-प्रतिक्रिया का रूप लेगा:

2Cu + - 2 इ→ 2Cu 2+
एस 2- - 8 इ→ एस 6+ 3 ( पुनर्प्राप्ति प्रक्रियाएं)
_______________________
एन 5+ + 3 इ→ एन 2+ 10 (ऑक्सीकरण प्रक्रिया)
_____________________________________

6Cu + + 3S 2- + 10N 5+ → 6Cu 2+ + 3S 6+ + 10N 2+

अंततः आणविक प्रतिक्रिया समीकरणरूप लेगा:

3Cu 2 S + 22HNO 3 = 6Cu (NO 3) 2 + 3H 2 SO 4 + 10NO + 8H 2 O।

कार्बनिक पदार्थों से जुड़ी रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, जब ग्लूकोज का ऑक्सीकरण होता है पोटेशियम परमैंगनेटअम्लीय वातावरण में, निम्नलिखित प्रतिक्रिया होती है:

सी 6 एच 12 ओ 6 + केएमएनओ 4 + एच 2 एसओ 4 > सीओ 2 + एमएनएसओ 4 + के 2 एसओ 4 + एच 2 ओ

बैलेंस शीट बनाते समय अर्ध-प्रतिक्रिया विधिग्लूकोज का रूपांतरण इसके पृथक्करण की अनुपस्थिति को ध्यान में रखता है, लेकिन हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या का सुधार प्रोटॉन और पानी के अणुओं के कारण किया जाता है:

सी 6 एच 12 ओ 6 + 6 एच 2 ओ - 24 इ= 6CO 2 + 24H +

अर्ध-प्रतिक्रिया शामिल है पोटेशियम परमैंगनेटरूप लेगा:

एमएनओ 4 - + 8एच + + 5 इ= एमएन 2+ + 4एच 2 ओ

परिणामस्वरूप, हमें रेडॉक्स प्रक्रिया की निम्नलिखित योजना प्राप्त होती है:

सी 6 एच 12 ओ 6 + 6 एच 2 ओ - 24 इ= 6CO 2 + 24H + | 5
एमएनओ 4 - + 8एच + + 5 इ= एमएन +2 + 4एच 2 ओ | 24
___________________________________________________

5C 6 H 12 O 6 + 30H 2 O + 24MnО 4 - + 192H + = 30CO 2 + 120H + + 24Mn 2+ + 96H 2 O

बायीं और दायीं ओर प्रोटॉन और पानी के अणुओं की संख्या कम करके आधी प्रतिक्रियाएँ, हमें फाइनल मिलता है आणविक समीकरण:

5C 6 H 12 O 6 + 24KMnO 4 + 36H 2 SO 4 = 30CO 2 + 24MnSO 4 + 12K 2 SO 4 + 66H 2 O

5. रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम की प्रकृति पर पर्यावरण का प्रभाव।

माध्यम (अतिरिक्त एच +, तटस्थ, अतिरिक्त ओएच -) के आधार पर, समान पदार्थों के बीच प्रतिक्रिया की प्रकृति बदल सकती है। अम्लीय वातावरण बनाने के लिए आमतौर पर इसका उपयोग किया जाता है सल्फ्यूरिक एसिड(एच 2 एसओ 4), नाइट्रिक एसिड(HNO 3), हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl), OH माध्यम के रूप में सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) या पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (KOH) का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, हम दिखाएंगे कि पर्यावरण कैसे प्रभावित करता है पोटेशियम परमैंगनेट(केएमएनओ4)। और इसके प्रतिक्रिया उत्पाद:

उदाहरण के लिए, आइए कम करने वाले एजेंट के रूप में Na 2 SO 3, ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में KMnO 4 लें

अम्लीय वातावरण में:

5Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 → 5Na 2 SO 4 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

एसओ 3 2- + एच 2 ओ - 2 इ→ SO 4 2- + 2H + |5
एमएनओ 4 - + 8एच + + 5 इ→ एमएन 2+ + 4एच 2 ओ |2
________________________________________________
5SO 3 2- + 2MnO 4 - + 6H + → 5SO 4 2- + 2Mn 2+ + 3H 2 O

तटस्थ (या थोड़ा क्षारीय) में:

3Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + H 2 O → 3Na 2 SO 4 + 2MnO 2 + 2KOH

एसओ 3 2- + एच 2 ओ - 2 इ→ SO 4 2- + 2H + |3
एमएनओ 4 - + 2एच 2 ओ + 3 इ→ एमएनओ 2 + 4ओएच | 2
_____________________________________
3SO 3 2- + 2 MnO 4 - + H 2 O → 3SO 4 2- + 2MnO 2 + 2OH

अत्यधिक क्षारीय वातावरण में:

Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + K 2 MnO 4 + Na 2 MnO + H 2 O

एसओ 3 2- + 2 ओएच - - 2 इ→ एसओ 4 2- + एच 2 ओ | 1
MnO4 - + इ→ एमएनओ 4 2 |2
____________________________________

SO 3 2- + 2 MnO 4 - + 2OH → SO 4 2- + 2MnO 4 2- + H 2 O

हाइड्रोजन पेरोक्साइड(एच 2 ओ 2), पर्यावरण के आधार पर, योजना के अनुसार बहाल किया जाता है:

1) अम्लीय वातावरण (एच +) एच 2 ओ 2 + 2 एच + + 2 इ→ 2H2O

2) तटस्थ वातावरण (एच 2 ओ) एच 2 ओ 2 + 2 इ→ 2OH

3) क्षारीय माध्यम (OH -) H 2 O 2 + 2 इ→ 2OH

हाइड्रोजन पेरोक्साइड(H 2 O 2) ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है:

2FeSO 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4) 3 + 2H 2 O

Fe 2+ - इ= Fe3+ |2
एच 2 ओ 2 + 2 एच + + 2 इ= 2एच 2 ओ | 1
________________________________
2Fe 2+ + H 2 O 2 + 2H + → 2Fe 3+ + 2 H 2 O

हालाँकि, जब बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों (KMnO4) से मिलते हैं हाइड्रोजन पेरोक्साइड(एच 2 ओ 2) एक कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करता है:

5H 2 O 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 → 5O 2 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O

एच 2 ओ 2 - 2 इ→ O 2 + 2H + |5
एमएनओ 4 - + 8एच + + 5 इ→ एमएन 2+ + 4एच 2 ओ |2
_________________________________
5H 2 O + 2 MnO 4 - + 6H + → 5O 2 + 2Mn 2+ + 8H 2 O

6. रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के उत्पादों का निर्धारण।

इस विषय के व्यावहारिक भाग में, रेडॉक्स प्रक्रियाओं पर विचार किया जाता है, जो केवल प्रारंभिक अभिकर्मकों को दर्शाती हैं। प्रतिक्रिया उत्पादों को आमतौर पर निर्धारित करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया शामिल है फ़ेरिक क्लोराइड(FeCl 3) और पोटेशियम आयोडाइड(केजे):

FeCl 3 + KJ = A + B + C

स्थापित करना आवश्यक है यौगिक सूत्रए, बी, सी, रेडॉक्स प्रक्रिया के परिणामस्वरूप बनते हैं।

अभिकर्मकों की प्रारंभिक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ इस प्रकार हैं: Fe 3+, Cl -, K +, J -। यह मान लेना आसान है कि Fe 3+, एक ऑक्सीकरण एजेंट (अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था) होने के कारण, अपनी ऑक्सीकरण अवस्था को केवल Fe 2+ तक कम कर सकता है:

Fe3+ + इ= Fe 2+

क्लोराइड आयन और पोटेशियम आयन प्रतिक्रिया में अपनी ऑक्सीकरण अवस्था नहीं बदलते हैं, और आयोडाइड आयन केवल अपनी ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ा सकते हैं, अर्थात। राज्य जे 2 0 पर जाएँ:

2जे - - 2 इ= जे 2 0

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, रेडॉक्स प्रक्रिया के अतिरिक्त, होगा विनिमय प्रतिक्रिया FeCl 3 और KJ के बीच, लेकिन ऑक्सीकरण अवस्थाओं में परिवर्तन को ध्यान में रखते हुए, प्रतिक्रिया इस योजना के अनुसार निर्धारित नहीं की जाती है:

FeCl 3 + KJ = FeJ 3 + KCl,

लेकिन रूप धारण कर लेगा

FeCl 3 + KJ = FeJ 2 + KCl,

जहां उत्पाद C यौगिक J 2 0 है:

FeCl 3 + 6KJ = 2FeJ 2 + 6KJ + J 2

Fe3+ + इ═>Fe2+ |2

2जे - - 2 इ═> जे 2 0 |1

________________________________

2Fe +3 + 2J - = 2Fe 2+ + J 2 0

भविष्य में, रेडॉक्स प्रक्रिया के उत्पादों का निर्धारण करते समय, आप तथाकथित "एलिवेटर सिस्टम" का उपयोग कर सकते हैं। इसका सिद्धांत यह है कि किसी भी रेडॉक्स प्रतिक्रिया को एक बहुमंजिला इमारत में दो परस्पर विपरीत दिशाओं में लिफ्ट की गति के रूप में दर्शाया जा सकता है। इसके अलावा, "फर्श" होंगे ऑक्सीकरण अवस्थाएँप्रासंगिक तत्व. चूँकि रेडॉक्स प्रक्रिया में दो अर्ध-प्रतिक्रियाओं में से कोई भी कमी या वृद्धि के साथ होती है ऑक्सीकरण अवस्थाएँइस या उस तत्व का, तो साधारण तर्क से कोई परिणामी प्रतिक्रिया उत्पादों में उनकी संभावित ऑक्सीकरण अवस्थाओं के बारे में अनुमान लगा सकता है।

उदाहरण के तौर पर, एक प्रतिक्रिया पर विचार करें जिसमें सल्फर के साथ प्रतिक्रिया होती है सांद्रित सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल ( NaOH):

एस + NaOH (सांद्र) = (ए) + (बी) + एच 2 ओ

चूँकि इस प्रतिक्रिया में परिवर्तन केवल सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्थाओं के साथ होंगे, स्पष्टता के लिए, हम इसकी संभावित अवस्थाओं का एक आरेख तैयार करेंगे:

यौगिक (ए) और (बी) एक साथ सल्फर अवस्था एस +4 और एस +6 नहीं हो सकते, क्योंकि इस मामले में प्रक्रिया केवल इलेक्ट्रॉनों की रिहाई के साथ होगी, यानी। पुनर्स्थापनात्मक होगा:

स0-4 इ=एस+4

स0-6 इ=एस+6

लेकिन यह रेडॉक्स प्रक्रियाओं के सिद्धांत के विपरीत होगा। तब यह माना जाना चाहिए कि एक मामले में प्रक्रिया इलेक्ट्रॉनों की रिहाई के साथ आगे बढ़नी चाहिए, और दूसरे मामले में इसे विपरीत दिशा में आगे बढ़ना चाहिए, यानी। ऑक्सीडेटिव हो:

स0-4 इ=एस+4

स0+2 इ=एस-2

दूसरी ओर, इसकी कितनी संभावना है कि पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया S +4 या S +6 स्थिति में की जाएगी? चूँकि प्रतिक्रिया क्षारीय वातावरण में होती है, न कि अम्लीय वातावरण में, इसकी ऑक्सीकरण क्षमता बहुत कम होती है, इसलिए इस प्रतिक्रिया में S +4 यौगिक का निर्माण S +6 से बेहतर है। इसलिए, अंतिम प्रतिक्रिया इस प्रकार होगी:

4S + 6NaOH (conc) = Na 2 SO 3 + 2Na 2 S + 3H 2 O

एस 0 +2 इ= एस - 2 | 4 | 2

एस 0 + 6ओएच - - 4 इ= SO 3 2 - + 3H 2 O | 2 | 1

3एस 0 + 6ओएच - = 2एस - 2 + एसओ 3 2 - + 3एच 2 ओ

एक अन्य उदाहरण के रूप में, फॉस्फीन और के बीच निम्नलिखित प्रतिक्रिया पर विचार करें सांद्र नाइट्रिक एसिड(HNO3) :

पीएच 3 + एचएनओ 3 = (ए) + (बी) + एच 2 ओ

इस मामले में, हमारे पास फॉस्फोरस और नाइट्रोजन के ऑक्सीकरण की डिग्री अलग-अलग है। स्पष्टता के लिए, हम उनकी ऑक्सीकरण अवस्थाओं के चित्र प्रस्तुत करते हैं।

फास्फोरसऑक्सीकरण अवस्था में (-3) केवल कम करने वाले गुण प्रदर्शित करेगा, इसलिए प्रतिक्रिया में यह अपनी ऑक्सीकरण अवस्था को बढ़ा देगा। नाइट्रिक एसिडस्वयं एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है और एक अम्लीय वातावरण बनाता है, इसलिए राज्य (-3) से फॉस्फोरस अपनी अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था (+5) तक पहुंच जाएगा।

इसके विपरीत, नाइट्रोजन अपनी ऑक्सीकरण अवस्था को कम कर देगी। इस प्रकार की प्रतिक्रियाओं में, आमतौर पर अवस्था (+4) तक होती है।

इसके अलावा, यह मान लेना मुश्किल नहीं है कि राज्य (+5) में फॉस्फोरस, उत्पाद (ए) होने के कारण, केवल फॉस्फोरिक एसिड एच 3 पीओ 4 हो सकता है, क्योंकि प्रतिक्रिया माध्यम दृढ़ता से अम्लीय होता है। ऐसे मामलों में नाइट्रोजन आमतौर पर ऑक्सीकरण अवस्था (+2) या (+4), अधिक बार (+4) लेती है। इसलिए, उत्पाद (बी) होगा नाइट्रिक ऑक्साइड NO2. इस समीकरण को केवल संतुलन विधि द्वारा हल करना ही शेष है:

पी - 3 - 8 इ= पी+5 | 1
एन+5+ इ= एन+4 | 8

पी - 3 + 8एन +5 = पी +5 + 8एन +4

PH 3 + 8HNO 3 = H 3 PO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O

साइट, सामग्री की पूर्ण या आंशिक प्रतिलिपि के साथ, स्रोत के लिए एक लिंक आवश्यक है।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं

ऑक्सीकरण अवस्था

ऑक्सीकरण अवस्था एक अणु में एक परमाणु का सशर्त आवेश है, जिसकी गणना इस धारणा पर की जाती है कि अणु में आयन होते हैं और आम तौर पर विद्युत रूप से तटस्थ होते हैं।

किसी यौगिक में सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्वों में नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है, जबकि कम विद्युत ऋणात्मकता वाले तत्वों के परमाणु सकारात्मक होते हैं।

ऑक्सीकरण की डिग्री एक औपचारिक अवधारणा है; कुछ मामलों में, ऑक्सीकरण अवस्था संयोजकता से मेल नहीं खाती।

उदाहरण के लिए:

N2H4 (हाइड्रेज़िन)

नाइट्रोजन ऑक्सीकरण अवस्था - -2; नाइट्रोजन संयोजकता - 3.

ऑक्सीकरण की डिग्री की गणना

किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना करने के लिए निम्नलिखित प्रावधानों को ध्यान में रखा जाना चाहिए:

1. सरल पदार्थों में परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य (Na 0; H2 0) होती है।

2. अणु बनाने वाले सभी परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाओं का बीजगणितीय योग हमेशा शून्य होता है, और एक जटिल आयन में यह योग आयन के आवेश के बराबर होता है।

3. परमाणुओं में एक स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था होती है: क्षार धातु (+1), क्षारीय पृथ्वी धातु (+2), हाइड्रोजन (+1) (हाइड्राइड्स NaH, CaH2, आदि को छोड़कर, जहां हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था -1 है) , ऑक्सीजन (-2) (F 2 -1 O +2 और -O-O- समूह वाले पेरोक्साइड को छोड़कर, जिसमें ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था -1 है)।

4. तत्वों के लिए, सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था आवर्त प्रणाली की समूह संख्या के बराबर मान से अधिक नहीं हो सकती।

उदाहरण:

वी 2 +5 हे 5 -2 ;ना 2 +1 बी 4 +3 हे 7 -2 ;क +1 क्लोरीन +7 हे 4 -2 ;एन -3 एच 3 +1 ;K2 +1 एच +1 पी +5 हे 4 -2 ;ना 2 +1 करोड़ 2 +6 हे 7 -2

ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के बिना और उसके साथ प्रतिक्रियाएँ

रासायनिक अभिक्रियाएँ दो प्रकार की होती हैं:

वे अभिक्रियाएँ जिनमें तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था नहीं बदलती:

अतिरिक्त प्रतिक्रियाएँ

इसलिए 2 + ना 2 ओ → ना 2 इसलिए 3

अपघटन प्रतिक्रियाएँ

Cu(OH) 2 → CuO + H 2 हे

प्रतिक्रियाओं का आदान-प्रदान करें

AgNO 3 + KCl → AgCl + KNO 3

NaOH + HNO 3 → NaNO 3 + H 2 O

वे अभिक्रियाएँ जिनमें प्रतिक्रियाशील यौगिक बनाने वाले तत्वों के परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन होता है:

2एमजी 0 + ओ 2 0 → 2एमजी +2 ओ -2

2KCl +5 O 3 -2 →2KCl -1 + 3O 2 0

2KI -1 + सीएल 2 0 → 2KCl -1 + I 2 0

एमएन +4 ओ 2 + 4एचसीएल -1 ® एमएन +2 सीएल 2 + सीएल +1 2 0 + 2एच 2 ओ

ऐसी प्रतिक्रियाओं को रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं कहा जाता है।

रेडॉक्स अभिक्रियाएँ वे अभिक्रियाएँ होती हैं जिनमें परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन होता है। रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं बहुत आम हैं। सभी दहन अभिक्रियाएँ रेडॉक्स अभिक्रियाएँ हैं।
रेडॉक्स प्रतिक्रिया में दो प्रक्रियाएँ होती हैं जो एक दूसरे से अलग नहीं हो सकतीं। ऑक्सीकरण अवस्था को बढ़ाने की प्रक्रिया को ऑक्सीकरण कहते हैं। ऑक्सीकरण के साथ-साथ कमी भी होती है, यानी ऑक्सीकरण की डिग्री को कम करने की प्रक्रिया।

ऑक्सीकरण न्यूनीकरण

तदनुसार, रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में दो मुख्य प्रतिभागियों को प्रतिष्ठित किया जाता है: एक ऑक्सीकरण एजेंट और एक कम करने वाला एजेंट। इलेक्ट्रॉन दान की प्रक्रिया ऑक्सीकरण है। ऑक्सीकरण होने पर ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ जाती है। प्रतिक्रिया के दौरान ऑक्सीकरण एजेंट ठीक होकर अपनी ऑक्सीकरण अवस्था को कम कर देता है। यहां रासायनिक तत्व-ऑक्सीकरण एजेंट और पदार्थ-ऑक्सीकरण एजेंट के बीच अंतर करना आवश्यक है।

एन +5 - ऑक्सीकारक; एच.एन +5 O 3 और NaN +5 ओ 3 - ऑक्सीकरण एजेंट।
यदि हम कहते हैं कि नाइट्रिक एसिड और उसके लवण मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं, तो इससे हमारा मतलब है कि ऑक्सीकरण एजेंट +5 की ऑक्सीकरण अवस्था वाले नाइट्रोजन परमाणु हैं, न कि संपूर्ण पदार्थ।
रेडॉक्स प्रतिक्रिया में दूसरे अनिवार्य भागीदार को कम करने वाला एजेंट कहा जाता है। इलेक्ट्रॉनों को जोड़ने की प्रक्रिया कमी है। कम होने पर ऑक्सीकरण अवस्था कम हो जाती है।

प्रतिक्रिया के दौरान ऑक्सीकरण होने से कम करने वाला एजेंट अपनी ऑक्सीकरण अवस्था को बढ़ाता है। ऑक्सीकरण एजेंट के मामले में, किसी को कम करने वाले एजेंट और कम करने वाले रासायनिक तत्व के बीच अंतर करना चाहिए। अल्कोहल में एल्डिहाइड की कमी प्रतिक्रिया को अंजाम देते हुए, हम केवल -1 के ऑक्सीकरण अवस्था के साथ हाइड्रोजन नहीं ले सकते हैं, लेकिन कुछ हाइड्राइड लेते हैं, लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड सबसे अच्छा है।

एच -1 - संदर्भ पुस्तकें; नः -1 और LiAlH -1 4 - कम करने वाले एजेंट।
रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में, कम करने वाले एजेंट से ऑक्सीकरण एजेंट तक इलेक्ट्रॉनों का पूर्ण स्थानांतरण अत्यंत दुर्लभ है, क्योंकि आयनिक बंधन वाले कुछ यौगिक होते हैं। लेकिन गुणांकों को व्यवस्थित करते समय, हम इस धारणा से आगे बढ़ते हैं कि ऐसा संक्रमण होता है। इससे ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के सूत्रों के सामने मुख्य गुणांक को सही ढंग से निर्धारित करना संभव हो जाता है।
5H 2 SO 3 + 2KMnO 4 = 2H 2 SO 4 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O
एस +4 – 2ई → एस +6 5 - कम करने वाला एजेंट, ऑक्सीकरण
एम.एन. +7 + 5ई → एमएन +2 2 - ऑक्सीकरण एजेंट, कमी

इस प्रतिक्रिया में जो परमाणु या आयन इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं वे ऑक्सीकरण एजेंट होते हैं, और जो इलेक्ट्रॉन दान करते हैं वे अपचायक एजेंट होते हैं।

किसी पदार्थ के रेडॉक्स गुण और उसके घटक परमाणुओं के ऑक्सीकरण की डिग्री

ऑक्सीकरण की अधिकतम डिग्री वाले तत्वों के परमाणुओं वाले यौगिक केवल इन परमाणुओं के कारण ऑक्सीकरण एजेंट हो सकते हैं, क्योंकि वे पहले ही अपने सभी वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को छोड़ चुके हैं और केवल इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने में सक्षम हैं। किसी तत्व के परमाणु की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था आवर्त सारणी में उस समूह की संख्या के बराबर होती है जिससे तत्व संबंधित है। न्यूनतम ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्वों के परमाणुओं वाले यौगिक केवल अपचायक के रूप में काम कर सकते हैं, क्योंकि वे केवल इलेक्ट्रॉन दान करने में सक्षम हैं, क्योंकि ऐसे परमाणुओं का बाहरी ऊर्जा स्तर आठ इलेक्ट्रॉनों द्वारा पूरा किया जाता है। धातु परमाणुओं के लिए न्यूनतम ऑक्सीकरण अवस्था 0 है, गैर-धातुओं के लिए - (n–8) (जहाँ n आवधिक प्रणाली में समूह संख्या है)। मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्वों के परमाणुओं वाले यौगिक ऑक्सीकरण और कम करने वाले दोनों एजेंट हो सकते हैं, यह उस भागीदार पर निर्भर करता है जिसके साथ वे बातचीत करते हैं और प्रतिक्रिया की स्थिति पर निर्भर करते हैं।

सबसे महत्वपूर्ण कम करने वाले एजेंट और ऑक्सीकरण एजेंट

पुनः प्राप्तकर्ता:

धातु,

हाइड्रोजन,

कोयला।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) (CO)।

हाइड्रोजन सल्फाइड (एच 2 एस);

सल्फर ऑक्साइड (IV) (SO 2);

सल्फ्यूरस एसिड एच 2 एसओ 3 और उसके लवण।

हाइड्रोहेलिक एसिड और उनके लवण।

निम्न ऑक्सीकरण अवस्था में धातु धनायन: SnCl 2, FeCl 2, MnSO 4, Cr 2 (SO 4) 3।

नाइट्रस एसिड HNO 2 ;

अमोनिया एनएच 3 ;

हाइड्राज़ीन एनएच 2 एनएच 2 ;

नाइट्रिक ऑक्साइड (II) (NO)।

इलेक्ट्रोलिसिस में कैथोड.

ऑक्सीकारक

हैलोजन।

पोटेशियम परमैंगनेट (KMnO4);

पोटेशियम मैंगनेट (K 2 MnO 4);

मैंगनीज (IV) ऑक्साइड (MnO2)।

पोटेशियम डाइक्रोमेट (K 2 Cr 2 O 7);

पोटेशियम क्रोमेट (K 2 CrO 4)।

नाइट्रिक एसिड (HNO3).

सल्फ्यूरिक एसिड (एच 2 एसओ 4) सांद्र।

कॉपर (II) ऑक्साइड (CuO);

लेड(IV) ऑक्साइड (PbO2);

सिल्वर ऑक्साइड (एजी 2 ओ);

हाइड्रोजन पेरोक्साइड (एच 2 ओ 2)।

आयरन (III) क्लोराइड (FeCl 3)।

बर्थोलेट का नमक (KClO3)।

इलेक्ट्रोलिसिस में एनोड.

ऐसी प्रत्येक अर्ध-प्रतिक्रिया को एक मानक रेडॉक्स क्षमता ई 0 (आयाम - वोल्ट, वी) द्वारा विशेषता दी जाती है। E 0 जितना बड़ा होगा, ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में ऑक्सीकरण रूप उतना ही मजबूत होगा और कम करने वाले एजेंट के रूप में कम किया गया रूप उतना ही कमजोर होगा, और इसके विपरीत।

अर्ध-प्रतिक्रिया को विभवों के संदर्भ बिंदु के रूप में लिया गया: 2H + + 2ē ® H 2, जिसके लिए E 0 =0

अर्ध-प्रतिक्रियाओं के लिए M n+ + nē ® M 0, E 0 को मानक इलेक्ट्रोड क्षमता कहा जाता है। इस क्षमता के परिमाण के अनुसार, धातुओं को मानक इलेक्ट्रोड क्षमता (धातु वोल्टेज की एक श्रृंखला) की एक श्रृंखला में व्यवस्थित करने की प्रथा है:

ली, आरबी, के, बा, सीनियर, सीए, ना, एमजी, अल, एमएन, जेएन, सीआर, फ़े, सीडी,

सह, नी, एसएन, पीबी, एच, एसबी, बीआई, सीयू, एचजी, एजी, पीडी, पीटी, औ

कई तनाव धातुओं के रासायनिक गुणों की विशेषता बताते हैं:

1. धातु वोल्टेज की श्रृंखला में जितनी अधिक बाईं ओर स्थित होती है, उसकी कम करने की क्षमता उतनी ही मजबूत होती है और समाधान में उसके आयन की ऑक्सीकरण क्षमता उतनी ही कमजोर होती है (यानी, यह जितनी आसानी से इलेक्ट्रॉन छोड़ता है (ऑक्सीकृत होता है) और उतना ही कठिन होता है) इसके आयनों के लिए इलेक्ट्रॉनों को वापस संलग्न करना है)।

2. प्रत्येक धातु नमक के घोल से उन धातुओं को विस्थापित करने में सक्षम है जो उसके दाईं ओर वोल्टेज की श्रृंखला में हैं, अर्थात। बाद की धातुओं के आयनों को विद्युत रूप से तटस्थ परमाणुओं में पुनर्स्थापित करता है, इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है और स्वयं आयनों में बदल जाता है।

3. केवल हाइड्रोजन (H) के बाईं ओर वोल्टेज की श्रृंखला में खड़ी धातुएं इसे एसिड समाधानों से विस्थापित करने में सक्षम हैं (उदाहरण के लिए, Zn, Fe, Pb, लेकिन Cu, Hg, Ag नहीं)।

गैल्वेनिक कोशिकाएँ

प्रत्येक दो धातुएँ, अपने लवणों के घोल में डूबी हुई, जो इलेक्ट्रोलाइट से भरे साइफन के माध्यम से एक दूसरे के साथ संचार करती हैं, एक गैल्वेनिक सेल बनाती हैं। विलयन में डूबी धातुओं की प्लेटों को तत्व इलेक्ट्रोड कहा जाता है।

यदि आप इलेक्ट्रोड (तत्व ध्रुव) के बाहरी सिरों को एक तार से जोड़ते हैं, तो कम संभावित मूल्य वाली धातु से, इलेक्ट्रॉन बड़े धातु वाले धातु में जाना शुरू कर देते हैं (उदाहरण के लिए, Zn से Pb तक)। इलेक्ट्रॉनों का पलायन विलयन में धातु और उसके आयनों के बीच मौजूद संतुलन को बिगाड़ देता है, और आयनों की एक नई संख्या को विलयन में स्थानांतरित कर देता है - धातु धीरे-धीरे घुल जाती है। उसी समय, किसी अन्य धातु में जाने वाले इलेक्ट्रॉन उसकी सतह के निकट विलयन में मौजूद आयनों को विसर्जित कर देते हैं - धातु विलयन से मुक्त हो जाती है। जिस इलेक्ट्रोड पर ऑक्सीकरण होता है उसे एनोड कहा जाता है। जिस इलेक्ट्रोड में कमी होती है उसे कैथोड कहा जाता है। लेड-जिंक सेल में, जिंक इलेक्ट्रोड एनोड है और लेड इलेक्ट्रोड कैथोड है।

इस प्रकार, एक बंद गैल्वेनिक सेल में, एक धातु और किसी अन्य धातु के नमक के घोल के बीच परस्पर क्रिया होती है, जो एक दूसरे के सीधे संपर्क में नहीं होते हैं। पहली धातु के परमाणु, इलेक्ट्रॉन दान करते हुए, आयनों में बदल जाते हैं, और दूसरी धातु के आयन, इलेक्ट्रॉन ग्रहण करते हुए, परमाणुओं में बदल जाते हैं। पहली धातु अपने नमक के घोल से दूसरी को विस्थापित कर देती है। उदाहरण के लिए, जस्ता और सीसा से बने एक गैल्वेनिक सेल के संचालन के दौरान, क्रमशः Zn (NO 3) 2 और Pb (NO 3) 2 के समाधान में डूबे हुए, इलेक्ट्रोड पर निम्नलिखित प्रक्रियाएं होती हैं:

Zn – 2ē → Zn 2+

पीबी 2+ + 2ē → पीबी

दोनों प्रक्रियाओं को सारांशित करने पर, हमें समीकरण Zn + Pb 2+ → Pb + Zn 2+ प्राप्त होता है, जो तत्व में होने वाली प्रतिक्रिया को आयनिक रूप में व्यक्त करता है। उसी प्रतिक्रिया के लिए आणविक समीकरण होगा:

Zn + Pb(NO 3) 2 → Pb + Zn(NO 3) 2

एक गैल्वेनिक सेल का इलेक्ट्रोमोटिव बल उसके दो इलेक्ट्रोडों के बीच संभावित अंतर के बराबर होता है। इसे निर्धारित करते समय, छोटे को हमेशा बड़े से घटा दिया जाता है। उदाहरण के लिए, विचारित तत्व का इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) है:

ईएमएफ =	-0,13		(-0,76)	0.63v
	ई पी.बी		ई Zn

इसका ऐसा मूल्य होगा, बशर्ते कि धातुएं ऐसे समाधानों में विसर्जित हों जिनमें आयनों की एकाग्रता 1 जी-आयन / एल है। समाधानों की अन्य सांद्रता पर, इलेक्ट्रोड क्षमता के मान कुछ भिन्न होंगे। उनकी गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

ई = ई 0 + (0.058/एन) एलजीसी

जहां ई धातु की वांछित क्षमता है (वोल्ट में)

ई 0 - इसकी सामान्य क्षमता

n - धातु आयनों की संयोजकता

सी - समाधान में आयनों की एकाग्रता (जी-आयन / एल)

उदाहरण

Zn (NO 3) 2 के 0.1 M घोल में डूबे एक जिंक इलेक्ट्रोड और Pb (NO 3) 2 के 2 M घोल में डूबे एक लेड इलेक्ट्रोड द्वारा गठित तत्व (ईएमएफ) का इलेक्ट्रोमोटिव बल ज्ञात करें।

समाधान

हम जिंक इलेक्ट्रोड की क्षमता की गणना करते हैं:

ई Zn \u003d -0.76 + (0.058 / 2) एलजी 0.1 \u003d -0.76 + 0.029 (-1) \u003d -0.79 वी

हम लीड इलेक्ट्रोड की क्षमता की गणना करते हैं:

ई पीबी = -0.13 + (0.058/2) एलजी 2 = -0.13 + 0.029 0.3010 = -0.12 वी

तत्व का इलेक्ट्रोमोटिव बल ज्ञात करें:

ई. डी. एस. = -0.12 - (-0.79) = 0.67v

इलेक्ट्रोलीज़

इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा विद्युत धारा द्वारा किसी पदार्थ के विघटित होने की प्रक्रिया कहलाती है।

इलेक्ट्रोलिसिस का सार इस तथ्य में निहित है कि जब इलेक्ट्रोलाइट समाधान (या पिघला हुआ इलेक्ट्रोलाइट) के माध्यम से करंट प्रवाहित किया जाता है, तो सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन कैथोड में चले जाते हैं, और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन एनोड में चले जाते हैं। इलेक्ट्रोड तक पहुंचने के बाद, आयनों को छुट्टी दे दी जाती है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोड में घुले हुए इलेक्ट्रोलाइट या हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के घटक पानी से निकल जाते हैं।

विभिन्न आयनों को तटस्थ परमाणुओं या परमाणुओं के समूहों में परिवर्तित करने के लिए विद्युत धारा के विभिन्न वोल्टेज की आवश्यकता होती है। कुछ आयन अधिक आसानी से अपना चार्ज खो देते हैं, अन्य अधिक कठिन। धातु आयनों के निर्वहन (इलेक्ट्रॉनों को जोड़ने) में आसानी की डिग्री वोल्टेज श्रृंखला में धातुओं की स्थिति से निर्धारित होती है। वोल्टेज की श्रृंखला में धातु जितनी अधिक बाईं ओर होती है, उसकी नकारात्मक क्षमता (या कम सकारात्मक क्षमता) उतनी ही अधिक होती है, अन्य चीजें समान होने पर, उसके आयनों का निर्वहन उतना ही अधिक कठिन होता है (आयन Аu 3+, Ag + सबसे अधिक होते हैं) आसानी से छुट्टी दे दी जाती है; सबसे कठिन हैं Li +, Rb +, K +)।

यदि विलयन में एक ही समय में कई धातुओं के आयन हों, तो कम ऋणात्मक विभव (या अधिक धनात्मक विभव) वाले धातु के आयन पहले डिस्चार्ज हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, Zn 2+ और Cu 2+ आयनों वाले घोल से सबसे पहले धात्विक तांबा निकलता है। लेकिन धातु की क्षमता का मूल्य समाधान में उसके आयनों की एकाग्रता पर भी निर्भर करता है; प्रत्येक धातु के आयनों के निर्वहन की आसानी भी उनकी सांद्रता के आधार पर उसी तरह बदलती है: एकाग्रता में वृद्धि से आयनों के निर्वहन की सुविधा होती है, कमी से यह मुश्किल हो जाता है। इसलिए, कई धातुओं के आयनों वाले घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, ऐसा हो सकता है कि अधिक सक्रिय धातु की रिहाई कम सक्रिय धातु की रिहाई से पहले होगी (यदि पहली धातु के आयनों की एकाग्रता महत्वपूर्ण है, और दूसरा बहुत कम है)।

लवण के जलीय घोल में, नमक आयनों के अलावा, हमेशा पानी के आयन (H + और OH -) होते हैं। इनमें से, हाइड्रोजन आयन वोल्टेज श्रृंखला में हाइड्रोजन से पहले के सभी धातु आयनों की तुलना में अधिक आसानी से डिस्चार्ज होंगे। हालाँकि, सबसे सक्रिय धातुओं के लवणों को छोड़कर, सभी लवणों के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान हाइड्रोजन आयनों की नगण्य सांद्रता के कारण, कैथोड पर धातु निकलती है, हाइड्रोजन नहीं। केवल सोडियम, कैल्शियम और एल्युमीनियम सहित अन्य धातुओं के लवणों के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, हाइड्रोजन आयन निकलते हैं और हाइड्रोजन निकलता है।

एनोड पर, एसिड अवशेषों के आयनों या पानी के हाइड्रॉक्साइड आयनों को डिस्चार्ज किया जा सकता है। यदि अम्लीय अवशेषों के आयनों में ऑक्सीजन (Cl -, S 2-, CN - आदि) नहीं होता है, तो आमतौर पर ये आयन ही डिस्चार्ज होते हैं, न कि हाइड्रॉक्सिल आयन, जो अपना चार्ज खोना अधिक कठिन होता है, और सीएल 2, एस और टी एनोड .डी पर जारी किए जाते हैं। इसके विपरीत, यदि ऑक्सीजन युक्त एसिड के नमक या स्वयं एसिड को इलेक्ट्रोलिसिस के अधीन किया जाता है, तो हाइड्रॉक्सिल आयन डिस्चार्ज हो जाते हैं, न कि ऑक्सीजन अवशेषों के आयन। हाइड्रॉक्सिल आयनों के निर्वहन के दौरान बनने वाले तटस्थ OH समूह समीकरण के अनुसार तुरंत विघटित हो जाते हैं:

4OH → 2H 2 O + O 2

परिणामस्वरूप, एनोड पर ऑक्सीजन निकलती है।

निकल क्लोराइड घोल NiCl 2 का इलेक्ट्रोलिसिस

समाधान में Ni 2+ और Cl - आयन, साथ ही H + और OH - आयनों की एक नगण्य सांद्रता शामिल है। जब करंट प्रवाहित किया जाता है, तो Ni 2+ आयन कैथोड में चले जाते हैं, और सीएल - आयन एनोड में चले जाते हैं। कैथोड से दो इलेक्ट्रॉन लेते हुए, Ni 2+ आयन तटस्थ परमाणुओं में बदल जाते हैं जो समाधान से मुक्त हो जाते हैं। कैथोड को धीरे-धीरे निकल से ढक दिया जाता है।

क्लोरीन आयन, एनोड तक पहुंचकर, उसमें इलेक्ट्रॉन दान करते हैं और क्लोरीन परमाणुओं में बदल जाते हैं, जो जोड़े में संयुक्त होने पर क्लोरीन अणु बनाते हैं। एनोड पर क्लोरीन छोड़ा जाता है।

इस प्रकार, कैथोड पर वसूली प्रक्रिया, एनोड पर - ऑक्सीकरण प्रक्रिया.

पोटेशियम आयोडाइड समाधान KI का इलेक्ट्रोलिसिस

पोटैशियम आयोडाइड K+ और I-आयनों के रूप में घोल में होता है। जब करंट प्रवाहित किया जाता है, तो K + आयन कैथोड में चले जाते हैं, I - आयन एनोड में चले जाते हैं। लेकिन चूंकि पोटेशियम हाइड्रोजन के बाईं ओर वोल्टेज की श्रृंखला में है, यह पोटेशियम आयन नहीं हैं जो कैथोड पर डिस्चार्ज होते हैं, बल्कि पानी के हाइड्रोजन आयन होते हैं। परिणामी हाइड्रोजन परमाणुओं को एच 2 अणुओं में संयोजित किया जाता है, और इस प्रकार हाइड्रोजन कैथोड पर छोड़ा जाता है।

जैसे ही हाइड्रोजन आयन डिस्चार्ज होते हैं, अधिक से अधिक पानी के अणु अलग हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रॉक्साइड आयन (पानी के अणु से निकले) कैथोड पर जमा हो जाते हैं, साथ ही K + आयन भी, जो लगातार कैथोड की ओर बढ़ते हैं। KOH का एक घोल बनता है।

एनोड पर, आयोडीन निकलता है, क्योंकि I-आयन पानी के हाइड्रॉक्सिल आयनों की तुलना में अधिक आसानी से डिस्चार्ज हो जाते हैं।

पोटेशियम सल्फेट समाधान का इलेक्ट्रोलिसिस

घोल में पानी से आयन K +, SO 4 2- और आयन H + और OH शामिल हैं। चूँकि K + आयनों को H + आयनों की तुलना में और SO 4 2- आयनों को OH - आयनों की तुलना में डिस्चार्ज करना अधिक कठिन होता है, जब एक विद्युत प्रवाह पारित किया जाता है, तो हाइड्रोजन आयनों को कैथोड पर डिस्चार्ज किया जाएगा, और हाइड्रॉक्सिल समूहों को एनोड पर डिस्चार्ज किया जाएगा। , यानी वास्तव में, वहाँ होगा जल इलेक्ट्रोलिसिस. उसी समय, पानी के हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्साइड आयनों के निर्वहन और कैथोड में K + आयनों और एनोड में SO 4 2- आयनों की निरंतर गति के कारण, कैथोड पर एक क्षार समाधान (KOH) बनता है, और एनोड पर एक सल्फ्यूरिक एसिड घोल बनता है।

कॉपर एनोड के साथ कॉपर सल्फेट घोल का इलेक्ट्रोलिसिस

इलेक्ट्रोलिसिस एक विशेष तरीके से होता है जब एनोड उसी धातु से बना होता है जिसका नमक घोल में होता है। इस मामले में, एनोड पर कोई आयन डिस्चार्ज नहीं होता है, लेकिन एनोड स्वयं धीरे-धीरे घुल जाता है, आयनों को समाधान में भेजता है और वर्तमान स्रोत को इलेक्ट्रॉन देता है।

पूरी प्रक्रिया कैथोड पर तांबे की रिहाई और एनोड के क्रमिक विघटन तक सीमित हो जाती है। घोल में CuSO4 की मात्रा अपरिवर्तित रहती है।

इलेक्ट्रोलिसिस के नियम (एम. फैराडे)

1. इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान निकलने वाले पदार्थ का वजन घोल से प्रवाहित होने वाली बिजली की मात्रा के समानुपाती होता है और व्यावहारिक रूप से अन्य कारकों पर निर्भर नहीं होता है।

2. विभिन्न रासायनिक यौगिकों से इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान समान मात्रा में बिजली उत्सर्जित होती है।

3. किसी इलेक्ट्रोलाइट घोल से किसी भी पदार्थ के बराबर एक ग्राम को अलग करने के लिए घोल से 96,500 कूलम्ब बिजली प्रवाहित करनी होगी।

एम (एक्स) = ((आई टी) / एफ) (एम (एक्स) / एन)

जहाँ m (x) कम या ऑक्सीकृत पदार्थ (g) की मात्रा है;

मैं - संचरित धारा की ताकत (ए);

टी इलेक्ट्रोलिसिस समय है;

एम(एक्स) - दाढ़ द्रव्यमान;

n रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में प्राप्त या दिए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या है;

एफ - फैराडे स्थिरांक (96500 कू/मोल)।

इस सूत्र के आधार पर, आप इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया से संबंधित कई गणनाएँ कर सकते हैं, उदाहरण के लिए:

1. बिजली की एक निश्चित मात्रा से निकलने वाले या विघटित होने वाले पदार्थों की मात्रा की गणना करें;

2. जारी किए गए पदार्थ की मात्रा और इसके रिलीज पर खर्च किए गए समय से वर्तमान ताकत का पता लगाएं;

3. स्थापित करें कि किसी दिए गए वर्तमान ताकत पर किसी पदार्थ की एक निश्चित मात्रा को जारी करने में कितना समय लगेगा।

उदाहरण 1

जब कॉपर सल्फेट СuSO 4 के घोल में 10 मिनट के लिए 5 एम्पीयर की धारा प्रवाहित की जाती है तो कैथोड पर कितने ग्राम तांबा निकलेगा?

समाधान

समाधान के माध्यम से बहने वाली बिजली की मात्रा निर्धारित करें:

क्यू = यह,

जहां I एम्पीयर में वर्तमान ताकत है;

t सेकंड में समय है.

Q=5A 600s=3000कूलम्ब

तांबे का समतुल्य (द्रव्यमान 63.54) 63.54: 2 = 31.77 है। इसलिए, 96500 कूलम्ब 31.77 ग्राम तांबा उत्सर्जित करते हैं। तांबे की वांछित मात्रा:

मी = (31.77 3000) / 96500 » 0.98 ग्राम

उदाहरण 2

5.6 लीटर हाइड्रोजन (n.a. पर) प्राप्त करने के लिए एक अम्लीय घोल से 10 एम्पीयर की धारा प्रवाहित करने में कितना समय लगता है?

समाधान

हम विद्युत की वह मात्रा ज्ञात करते हैं जो विलयन से 5.6 लीटर हाइड्रोजन मुक्त करने के लिए उसमें से होकर गुजरनी चाहिए। चूँकि 1 g-eq. हाइड्रोजन n पर व्याप्त है। वाई आयतन 11.2 लीटर है, तो बिजली की वांछित मात्रा

क्यू = (96500 5.6) / 11.2 = 48250 कूलम्ब

आइए वर्तमान मार्ग समय निर्धारित करें:

टी = क्यू/आई = 48250/10 = 4825 सेकेंड = 1 घंटा 20 मिनट 25 सेकेंड

उदाहरण 3

जब कैथोड पर सिल्वर साल्ट के विलयन में धारा प्रवाहित की गई तो 10 मि. 1 ग्राम चांदी. धारा की शक्ति ज्ञात कीजिए।

समाधान

1 जी-इक. चांदी 107.9 ग्राम के बराबर है। 1 ग्राम चांदी को अलग करने के लिए, 96500: 107.9 = 894 कूलॉम को घोल से गुजरना होगा। इसलिए वर्तमान

मैं = 894 / (10 60) "1.5ए

उदाहरण 4

यदि SnCl 2 के घोल से 30 मिनट में 2.5 एम्पीयर धारा प्रवाहित हो तो टिन का समतुल्य ज्ञात कीजिए। 2.77 ग्राम टिन निकलता है।

समाधान

30 मिनट में घोल से कितनी बिजली गुजरी।

क्यू = 2.5 30 60 = 4500 कूलम्ब

चूँकि 1 g-eq को अलग करना है। 96,500 पेंडेंट की आवश्यकता थी, जो टिन के बराबर थी।

ई एसएन = (2.77 96500) / 4500 = 59.4

जंग

इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री की चर्चा छोड़ने से पहले, आइए हमने जो सीखा है उसे एक बहुत ही महत्वपूर्ण समस्या के अध्ययन पर लागू करें - जंगधातु. संक्षारण रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के कारण होता है, जिसमें एक धातु, अपने पर्यावरण के किसी भी पदार्थ के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप, एक अवांछनीय यौगिक में बदल जाती है।

सबसे व्यापक रूप से ज्ञात संक्षारण प्रक्रियाओं में से एक लोहे में जंग लगना है। आर्थिक दृष्टि से यह अत्यंत महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। उपलब्ध अनुमानों के अनुसार, संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रतिवर्ष उत्पादित लोहे का 20% उन लौह उत्पादों को प्रतिस्थापित करने के लिए उपयोग किया जाता है जो जंग लगने के कारण अनुपयोगी हो गए हैं।

यह ज्ञात है कि लोहे में जंग लगने में ऑक्सीजन शामिल होती है; ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में लोहा पानी में ऑक्सीकरण नहीं करता है। जंग लगने की प्रक्रिया में पानी भी भाग लेता है; ऑक्सीजन युक्त तेल में लोहे का संक्षारण तब तक नहीं होता जब तक उसमें पानी के अंश न हों। जंग लगने की गति कई कारकों से तेज होती है, जैसे माध्यम का पीएच, उसमें लवण की उपस्थिति, धातु के साथ लोहे का संपर्क, जिसे लोहे की तुलना में ऑक्सीकरण करना अधिक कठिन होता है, और यांत्रिक तनाव के प्रभाव में भी।

लोहे का संक्षारण मूलतः एक विद्युत रासायनिक प्रक्रिया है। लोहे की सतह के कुछ हिस्से एनोड के रूप में काम करते हैं जिस पर इसका ऑक्सीकरण होता है:

Fe (ठोस) → Fe 2+ (जलीय) + 2e - Eº ऑक्साइड = 0.44 V

परिणामी इलेक्ट्रॉन धातु के माध्यम से सतह के अन्य भागों में चले जाते हैं, जो कैथोड की भूमिका निभाते हैं। इन पर होती है ऑक्सीजन की कमी:

O 2 (g.) + 4H + (aq.) + 4e - → 2H 2 O (l.) Eº पुनर्स्थापना = 1.23 V

ध्यान दें कि H+ आयन O2 कमी की प्रक्रिया में शामिल हैं। यदि H+ की सांद्रता कम हो जाती है (अर्थात pH में वृद्धि के साथ), तो O2 की पुनर्प्राप्ति अधिक कठिन हो जाती है। यह देखा गया है कि जिस घोल का पीएच 9-10 से ऊपर है, उसके संपर्क में आने पर लोहा संक्षारण नहीं करता है। संक्षारण प्रक्रिया के दौरान, एनोड पर बने Fe 2+ आयन Fe 3+ में ऑक्सीकृत हो जाते हैं। Fe 3+ आयन हाइड्रेटेड आयरन ऑक्साइड (III) बनाते हैं, जिसे जंग कहा जाता है:

4Fe 2+ (aq.) + O 2 (g.) + 4H 2 O (l.) +2 एक्सएच 2 ओ (एल.) → 2Fe 2 O 3 . एक्सएच 2 ओ (टीवी.) + 8एच + (एक्यू.)

चूंकि कैथोड की भूमिका आमतौर पर सतह के उस हिस्से द्वारा निभाई जाती है जो ऑक्सीजन के प्रवाह के साथ सबसे अच्छी तरह से प्रदान की जाती है, जंग अक्सर इन क्षेत्रों में दिखाई देती है। यदि आप ध्यान से एक फावड़े की जांच करते हैं जो कुछ समय के लिए खुली, नम हवा में खड़ा है और ब्लेड पर गंदगी चिपकी हुई है, तो आप देखेंगे कि गंदगी के नीचे धातु की सतह पर गड्ढे बन गए हैं, और हर जगह जहां ओ 2 हो सकता है, जंग दिखाई दी है। घुसना.

मोटर चालकों को अक्सर उन क्षेत्रों में नमक की उपस्थिति में बढ़ते संक्षारण का सामना करना पड़ता है जहां सर्दियों में बर्फ से निपटने के लिए सड़कों पर नमक प्रचुर मात्रा में छिड़का जाता है। नमक के प्रभाव को इस तथ्य से समझाया जाता है कि उनके द्वारा बनाए गए आयन एक बंद विद्युत सर्किट के उद्भव के लिए आवश्यक इलेक्ट्रोलाइट बनाते हैं।

लोहे की सतह पर एनोडिक और कैथोडिक साइटों की उपस्थिति से इस पर दो अलग-अलग रासायनिक वातावरण का निर्माण होता है। वे क्रिस्टल जाली में अशुद्धियों या दोषों की उपस्थिति के कारण उत्पन्न हो सकते हैं (जाहिरा तौर पर धातु के अंदर तनाव के कारण)। उन स्थानों पर जहां ऐसी अशुद्धियाँ या दोष हैं, किसी विशेष लौह परमाणु का सूक्ष्म वातावरण क्रिस्टल जाली में सामान्य स्थिति की तुलना में इसके ऑक्सीकरण अवस्था में कुछ वृद्धि या कमी का कारण बन सकता है। इसलिए, ऐसे स्थान एनोड या कैथोड की भूमिका निभा सकते हैं। अति-शुद्ध लोहा, जिसमें ऐसे दोषों की संख्या न्यूनतम होती है, सामान्य लोहे की तुलना में बहुत कम संक्षारण करता है।

लोहे की सतह को जंग से बचाने के लिए इसे अक्सर पेंट या किसी अन्य धातु, जैसे टिन, जस्ता या क्रोमियम से लेपित किया जाता है। तथाकथित "टिनप्लेट" शीट लोहे को टिन की एक पतली परत से ढककर प्राप्त किया जाता है। टिन लोहे की तभी तक रक्षा करता है जब तक सुरक्षात्मक परत बरकरार रहती है। जैसे ही यह क्षतिग्रस्त हो जाता है, हवा और नमी लोहे को प्रभावित करना शुरू कर देते हैं; टिन लोहे के क्षरण को भी तेज करता है क्योंकि यह क्षरण की विद्युत रासायनिक प्रक्रिया में कैथोड के रूप में कार्य करता है। लोहे और टिन की ऑक्सीकरण क्षमता की तुलना से पता चलता है कि टिन की तुलना में लोहे का ऑक्सीकरण अधिक आसानी से होता है:

Fe (ठोस) → Fe 2+ (पानी) + 2ई - ईº ऑक्साइड = 0.44 वी

एसएन (टीवी) → एसएन 2+ (पानी) + 2ई - ईº ऑक्साइड = 0.14 वी

इसलिए, इस मामले में लोहा एनोड के रूप में कार्य करता है और ऑक्सीकृत होता है।

लोहे पर जस्ता की पतली परत चढ़ाकर "गैल्वनाइज्ड" (जस्ती) लोहा प्राप्त किया जाता है। कोटिंग की अखंडता टूटने के बाद भी जस्ता लोहे को जंग से बचाता है। इस मामले में, जंग के दौरान लोहा कैथोड की भूमिका निभाता है, क्योंकि जस्ता लोहे की तुलना में अधिक आसानी से ऑक्सीकृत होता है:

Zn (ठोस) → Zn 2+ (पानी) + 2ई - ईº ऑक्साइड = 0.76 वी

इसलिए, जिंक एनोड की भूमिका निभाता है और लोहे के बजाय संक्षारक होता है। धातु की ऐसी सुरक्षा, जिसमें वह विद्युत रासायनिक संक्षारण की प्रक्रिया में कैथोड की भूमिका निभाती है, कहलाती है कैथोडिक प्रतिरक्षण।भूमिगत बिछाए गए पाइप अक्सर इलेक्ट्रोकेमिकल सेल का कैथोड बनाकर जंग से बचाते हैं। ऐसा करने के लिए, कुछ सक्रिय धातु के ब्लॉक, अक्सर मैग्नीशियम, पाइपलाइन के साथ जमीन में गाड़ दिए जाते हैं, और वे तार से पाइप से जुड़े होते हैं। गीली मिट्टी में, सक्रिय धातु एनोड के रूप में कार्य करती है, और लोहे के पाइप को कैथोडिक सुरक्षा प्राप्त होती है।

हालाँकि हमारी चर्चा लोहे पर केंद्रित है, यह जंग लगने वाली एकमात्र धातु नहीं है। साथ ही, यह अजीब लग सकता है कि एक एल्युमीनियम कैन, जिसे लापरवाही से खुली हवा में छोड़ दिया जाता है, लोहे के कैन की तुलना में बहुत अधिक धीरे-धीरे संक्षारण करता है। एल्यूमीनियम (ईº ऑक्साइड = 1.66 वी) और लोहे (ईº ऑक्साइड = 0.44 वी) की मानक ऑक्सीकरण क्षमता को देखते हुए, यह उम्मीद की जानी चाहिए कि एल्यूमीनियम का संक्षारण बहुत तेजी से होना चाहिए। एल्युमीनियम के धीमे क्षरण को इस तथ्य से समझाया जाता है कि इसकी सतह पर एक पतली घनी ऑक्साइड फिल्म बनती है, जो नीचे की धातु को आगे क्षरण से बचाती है। मैग्नीशियम, जिसमें उच्च ऑक्सीकरण क्षमता होती है, उसी ऑक्साइड फिल्म के निर्माण के कारण संक्षारण से सुरक्षित रहता है। दुर्भाग्य से, लोहे की सतह पर ऑक्साइड फिल्म की संरचना बहुत ढीली है और यह विश्वसनीय सुरक्षा बनाने में सक्षम नहीं है। हालाँकि, लौह-क्रोमियम मिश्र धातुओं की सतह पर एक अच्छी सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म बनती है। ऐसी मिश्रधातुओं को स्टेनलेस स्टील कहा जाता है।

अभिकारकों को बनाने वाले परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के आधार पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है।

1) वे अभिक्रियाएँ जो परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाओं को बदले बिना आगे बढ़ती हैं।

उदाहरण के लिए:

2+4-2 टी +2 -2 +4 -2
सीएसीओ 3 = सीएओ + सीओ 2

इस प्रतिक्रिया में, प्रत्येक परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था अपरिवर्तित रही।

2) परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के साथ होने वाली प्रतिक्रियाएँ।

उदाहरण के लिए:

0 +2 -1 0 +2 -1
Zn + CuCl 2 = Cu + ZnCl 2

इस प्रतिक्रिया में, जस्ता और तांबे के परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था बदल गई।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं सबसे आम रासायनिक प्रतिक्रियाएं हैं।

व्यवहार में, रेडॉक्स प्रतिक्रिया इलेक्ट्रॉनों का योग या हानि है। कुछ परमाणु (आयन, अणु) दूसरों से इलेक्ट्रॉन दान करते हैं या प्राप्त करते हैं।

ऑक्सीकरण.

किसी परमाणु, आयन या अणु से इलेक्ट्रॉन दान करने की प्रक्रिया कहलाती है ऑक्सीकरण.

जब एक इलेक्ट्रॉन दान किया जाता है, तो परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ जाती है।

वह पदार्थ जिसके परमाणु, आयन या अणु इलेक्ट्रॉन दान करते हैं, कहलाते हैं संदर्भ पुस्तकें.

हमारे उदाहरण में, 0 ऑक्सीकरण अवस्था वाले परमाणु +2 ऑक्सीकरण अवस्था वाले परमाणुओं में चले गए हैं। यानी ऑक्सीकरण प्रक्रिया हो चुकी है. इस मामले में, जिंक परमाणु, जिसने दो इलेक्ट्रॉन छोड़े, एक कम करने वाला एजेंट है (इसने ऑक्सीकरण अवस्था को 0 से +2 तक बढ़ा दिया)।

ऑक्सीकरण प्रक्रिया को एक इलेक्ट्रॉनिक समीकरण द्वारा दर्ज किया जाता है, जो परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन और कम करने वाले एजेंट द्वारा दान किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या को इंगित करता है।

उदाहरण के लिए:

0 +2 0
Zn - 2e - = Zn (ऑक्सीकरण, Zn - कम करने वाला एजेंट)।

वसूली।

इलेक्ट्रॉन जोड़ने की प्रक्रिया कहलाती है बहाली.

जब इलेक्ट्रॉन जुड़ते हैं तो परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था कम हो जाती है।

वह पदार्थ जिसके परमाणु, आयन या अणु इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं, कहलाते हैं ऑक्सीकरण एजेंट.

हमारे उदाहरण में, +2 की ऑक्सीकरण अवस्था वाले तांबे के परमाणुओं का 0 की ऑक्सीकरण अवस्था वाले परमाणुओं में संक्रमण एक कमी प्रक्रिया है। उसी समय, +2 की ऑक्सीकरण अवस्था वाला तांबे का परमाणु, दो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करते हुए, ऑक्सीकरण अवस्था को +2 से घटाकर 0 कर देता है और एक ऑक्सीकरण एजेंट होता है।

ऑक्सीकरण प्रक्रिया को इलेक्ट्रॉनिक समीकरण द्वारा भी लिखा जाता है:

2 0 0
Cu + 2e - = Cu (अपचयन, Cu एक ऑक्सीकरण एजेंट है)।

अपचयन प्रक्रिया और ऑक्सीकरण प्रक्रिया अविभाज्य हैं और एक साथ चलती हैं।

0 +2 0 +2
Zn + CuCl 2 = Cu + ZnCl 2
कम करने वाला एजेंट ऑक्सीकरण एजेंट
ऑक्सीकरण कम हो गया

ऑक्सीकरण की डिग्री की गणना

सारांश

1. कार्मिक गठन कार्मिक प्रबंधक के कार्य के सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में से एक है।

2. संगठन को आवश्यक मानव संसाधन प्रदान करने के लिए, बाहरी वातावरण और गतिविधि की तकनीक, कंपनी की संरचना में पर्याप्त स्थिति विकसित करना महत्वपूर्ण है; कर्मचारियों की आवश्यकता की गणना करें।

3. भर्ती कार्यक्रम विकसित करने के लिए, क्षेत्र में कर्मियों की स्थिति का विश्लेषण करना, उम्मीदवारों को आकर्षित करने और मूल्यांकन करने के लिए प्रक्रियाएं विकसित करना और संगठन में नए कर्मचारियों को शामिल करने के लिए अनुकूलन उपाय करना आवश्यक है।

प्रश्नों पर नियंत्रण रखें

संगठनात्मक संरचना बनाते समय कारकों के किन समूहों को ध्यान में रखा जाना चाहिए?
संगठन डिज़ाइन के किन चरणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है?
"कर्मचारी आवश्यकताओं के गुणात्मक मूल्यांकन" की अवधारणा की व्याख्या करें।
"कर्मचारियों की अतिरिक्त आवश्यकता" की अवधारणा का वर्णन करें।
क्षेत्र में कार्मिक स्थिति के विश्लेषण का उद्देश्य क्या है?
प्रदर्शन विश्लेषण का उद्देश्य क्या है?
प्रदर्शन विश्लेषण के चरण क्या हैं?
बताएं कि प्रोफेशनलग्राम क्या है?
कौन से पर्यावरणीय कारक भर्ती प्रक्रिया को प्रभावित करते हैं?
आंतरिक एवं बाह्य भर्ती के स्रोतों का वर्णन करें।
किसी सेट की गुणवत्ता का मूल्यांकन कैसे करें?
उम्मीदवारों का मूल्यांकन करने के लिए किन तरीकों का उपयोग किया जाता है?
आप कौन से प्रतिस्पर्धी भर्ती प्रतिमान जानते हैं?
किसी संगठन में किसी कर्मचारी के अनुकूलन के चरणों का नाम बताइए।

1. सरल पदार्थों में परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य (Na 0; H 2 0) के बराबर होती है।

3. परमाणुओं में एक स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था होती है: क्षार धातु (+1), क्षारीय पृथ्वी धातु (+2), हाइड्रोजन (+1) (हाइड्राइड्स NaH, CaH 2, आदि को छोड़कर, जहां हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था -1 है) ), ऑक्सीजन (-2 ) (F 2 -1 O +2 और -O-O- समूह वाले पेरोक्साइड को छोड़कर, जिसमें ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था -1 है)।

उदाहरण:

वी 2 +5 ओ 5 -2; ना 2 +1 बी 4 +3 ओ 7 -2; के +1 सीएल +7 ओ 4 -2; एन -3 एच 3 +1; के 2 +1 एच +1 पी +5 ओ 4 -2; ना 2 +1 करोड़ 2 +6 ओ 7 -2

रासायनिक अभिक्रियाएँ दो प्रकार की होती हैं:

ऐसी अभिक्रियाएँ जिनमें तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था नहीं बदलती:

अतिरिक्त प्रतिक्रियाएँ

एसओ 2 + ना 2 ओ ना 2 एसओ 3

अपघटन प्रतिक्रियाएँ

Cu(OH) 2 - t CuO + H 2 O

प्रतिक्रियाओं का आदान-प्रदान करें

एग्नो 3 + केसीएल एजीसीएल + केएनओ 3

NaOH + HNO 3 NaNO 3 + H 2 O

बी प्रतिक्रियाएं जिनमें प्रतिक्रियाशील यौगिक बनाने वाले तत्वों के परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन होता है:

2एमजी 0 + ओ 2 0 2एमजी +2 ओ -2

2KCl +5 O 3 -2 - t 2KCl -1 + 3O 2 0

2केआई -1 + सीएल 2 0 2केसीएल -1 + आई 2 0

एमएन +4 ओ 2 + 4एचसीएल -1 एमएन +2 सीएल 2 + सीएल 2 0 + 2एच 2 ओ

ऐसी प्रतिक्रियाएँ कहलाती हैं redox.