इनमें वे प्रतिक्रियाएं शामिल हैं जिनमें प्रतिक्रिया करने वाले पदार्थ इलेक्ट्रॉनों का आदान-प्रदान करते हैं, जिससे प्रतिक्रियाशील पदार्थ बनाने वाले तत्वों के परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था बदल जाती है।

उदाहरण के लिए:

Zn + 2H + → Zn 2+ + H 2 ,

FeS 2 + 8HNO 3 (सांद्र) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O,

अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाएं रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं हैं; वे एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

ऑक्सीकरण किसी परमाणु, अणु या आयन द्वारा इलेक्ट्रॉन खोने की प्रक्रिया है।

यदि कोई परमाणु अपने इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है, तो वह धनात्मक आवेश प्राप्त कर लेता है:

उदाहरण के लिए:

अल - 3ई - = अल 3+

एच 2 - 2ई - = 2एच +

ऑक्सीकरण के दौरान ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ जाती है।

यदि एक नकारात्मक रूप से आवेशित आयन (आवेश -1), उदाहरण के लिए सीएल -, 1 इलेक्ट्रॉन छोड़ देता है, तो यह एक तटस्थ परमाणु बन जाता है:

2सीएल - - 2ई - = सीएल 2

यदि कोई धनात्मक आवेशित आयन या परमाणु इलेक्ट्रॉन छोड़ता है, तो उसके धनात्मक आवेश का परिमाण दिए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या के अनुसार बढ़ जाता है:

Fe 2+ - e - = Fe 3+

अपचयन किसी परमाणु, अणु या आयन द्वारा इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की प्रक्रिया है।

यदि कोई परमाणु इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है, तो वह ऋणावेशित आयन बन जाता है:

उदाहरण के लिए:

Сl 2 + 2е- = 2Сl -

एस + 2ई - = एस 2-

यदि कोई धनावेशित आयन इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है, तो उसका आवेश कम हो जाता है:

Fe 3+ + e- = Fe 2+

या यह एक तटस्थ परमाणु में जा सकता है:

Fe 2+ + 2e- = Fe 0

ऑक्सीकरण एजेंट एक परमाणु, अणु या आयन है जो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है। कम करने वाला एजेंट एक परमाणु, अणु या आयन है जो इलेक्ट्रॉन दान करता है।

प्रतिक्रिया के दौरान ऑक्सीकरण एजेंट कम हो जाता है, कम करने वाला एजेंट ऑक्सीकृत हो जाता है।

ऑक्सीकरण हमेशा कमी के साथ होता है, और इसके विपरीत, कमी हमेशा ऑक्सीकरण से जुड़ी होती है, जिसे समीकरणों द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:

कम करने वाला एजेंट - ई - ↔ ऑक्सीकरण एजेंट

ऑक्सीकरण एजेंट + ई - ↔ कम करने वाला एजेंट

इसलिए, रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं दो विपरीत प्रक्रियाओं - ऑक्सीकरण और कमी की एकता का प्रतिनिधित्व करती हैं

सबसे महत्वपूर्ण कम करने वाले और ऑक्सीकरण करने वाले एजेंट

संरक्षणकर्ताओं

ऑक्सीडाइज़िंग एजेंट

धातु, हाइड्रोजन, कोयला कार्बन(II) मोनोऑक्साइड CO हाइड्रोजन सल्फाइड एच 2 एस, सल्फर ऑक्साइड (IV) एसओ 2, सल्फ्यूरस एसिड एच 2 एसओ 3 और इसके लवण हाइड्रोआयोडिक एसिड HI, हाइड्रोब्रोमिक एसिड HBr, हाइड्रोक्लोरिक एसिड HCl टिन(II) क्लोराइड SnCl2, आयरन(II) सल्फेट FeSO4, मैंगनीज(II) सल्फेट MnSO4, क्रोमियम(III) सल्फेट Cr2 (SO4) 3 नाइट्रस एसिड HNO 2, अमोनिया NH 3, हाइड्राज़ीन N 2 H 4, नाइट्रिक ऑक्साइड (II) NO फॉस्फोरस एसिड एच 3 पीओ 3 एल्डिहाइड, अल्कोहल, फॉर्मिक और ऑक्सालिक एसिड, ग्लूकोज इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान कैथोड

हैलोजन पोटेशियम परमैंगनेट KMnO 4, पोटेशियम मैंगनीज K 2 MnO 4, मैंगनीज (IV) ऑक्साइड MnO 2 पोटेशियम डाइक्रोमेट K 2 Cr 2 O 7, पोटेशियम क्रोमेट K 2 CrO 4 नाइट्रिक एसिड HNO3 ऑक्सीजन ओ 2, ओजोन ओ 3, हाइड्रोजन पेरोक्साइड एच 2 ओ 2 सल्फ्यूरिक एसिड एच 2 एसओ 4 (सांद्र), सेलेनिक एसिड एच 2 एसईओ 4 कॉपर (II) ऑक्साइड CuO, सिल्वर (I) ऑक्साइड Ag 2 O, लेड (IV) ऑक्साइड PbO 2 उत्कृष्ट धातु आयन (Ag +, Au 3+, आदि) आयरन (III) क्लोराइड FeCl 3 हाइपोक्लोराइट्स, क्लोरेट्स और परक्लोरेट्स एक्वा रेजिया, सांद्र नाइट्रिक और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का मिश्रण इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान एनोड

इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि.

ओवीआर को बराबर करने के लिए, कई तरीकों का उपयोग किया जाता है, जिनमें से अब हम एक पर विचार करेंगे - इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि।

आइए एल्यूमीनियम और ऑक्सीजन के बीच प्रतिक्रिया के लिए समीकरण लिखें:

अल + ओ 2 = अल 2 ओ 3

इस समीकरण की सरलता से मूर्ख मत बनो। हमारा काम एक ऐसी विधि को समझना है जो भविष्य में आपको और अधिक जटिल प्रतिक्रियाओं को बराबर करने की अनुमति देगी।

तो, इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि क्या है? संतुलन ही समानता है. इसलिए, किसी प्रतिक्रिया में एक तत्व द्वारा छोड़े गए और दूसरे तत्व द्वारा ग्रहण किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या बराबर होनी चाहिए। प्रारंभ में, यह मात्रा भिन्न दिखती है, जैसा कि एल्यूमीनियम और ऑक्सीजन की विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं से देखा जा सकता है:

अल 0 + ओ 2 0 = अल 2 +3 ओ 3 -2

एल्युमीनियम इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है (एक सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था प्राप्त कर लेता है), और ऑक्सीजन इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार कर लेता है (एक नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था प्राप्त कर लेता है)। +3 ऑक्सीकरण अवस्था प्राप्त करने के लिए, एक एल्यूमीनियम परमाणु को 3 इलेक्ट्रॉन छोड़ना होगा। -2 की ऑक्सीकरण अवस्था वाले ऑक्सीजन परमाणुओं में बदलने के लिए एक ऑक्सीजन अणु को 4 इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करना होगा:

अल 0 - 3ई- = अल +3

O 2 0 + 4e- = 2O -2

दिए गए और प्राप्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या बराबर होने के लिए, पहले समीकरण को 4 से गुणा किया जाना चाहिए, और दूसरे को 3 से। ऐसा करने के लिए, दिए गए और प्राप्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या को ऊपर और नीचे की ओर ले जाना पर्याप्त है। पंक्तियाँ जैसा कि ऊपर चित्र में दिखाया गया है।

यदि अब समीकरण में हम गुणांक 4 को कम करने वाले एजेंट (अल) के सामने रखते हैं, और गुणांक 3 को ऑक्सीकरण एजेंट (ओ 2) के सामने रखते हैं, तो दिए गए और प्राप्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या बराबर हो जाती है और 12 के बराबर हो जाता है। इलेक्ट्रॉनिक संतुलन प्राप्त हो गया है। यह देखा जा सकता है कि प्रतिक्रिया उत्पाद अल 2 ओ 3 से पहले 2 के गुणांक की आवश्यकता होती है। अब रेडॉक्स प्रतिक्रिया का समीकरण बराबर हो गया है:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि के सभी लाभ ऑक्सीजन के साथ एल्यूमीनियम के ऑक्सीकरण की तुलना में अधिक जटिल मामलों में दिखाई देते हैं।

उदाहरण के लिए, प्रसिद्ध "पोटेशियम परमैंगनेट" - पोटेशियम परमैंगनेट KMnO4 - ऑक्सीकरण अवस्था +7 में Mn परमाणु के कारण एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है। यहां तक ​​कि क्लोरीन आयन सीएल - इसे एक इलेक्ट्रॉन देता है, जो क्लोरीन परमाणु में बदल जाता है। इसका उपयोग कभी-कभी प्रयोगशाला में क्लोरीन गैस का उत्पादन करने के लिए किया जाता है:

के + एमएन +7 ओ 4 -2 + के + सीएल - + एच 2 एसओ 4 = सीएल 2 0 + एमएन +2 एसओ 4 + के 2 एसओ 4 + एच 2 ओ

आइए एक इलेक्ट्रॉनिक संतुलन आरेख बनाएं:

एमएन +7 + 5ई- = एमएन +2

2सीएल - - 2ई- = सीएल 2 0

दो और पांच समीकरण के मुख्य गुणांक हैं, जिनकी बदौलत अन्य सभी गुणांकों का चयन आसानी से करना संभव है। सीएल 2 से पहले आपको 5 का गुणांक (या केसीएल से पहले 2 × 5 = 10) डालना चाहिए, और केएमएनओ 4 से पहले - 2 का गुणांक रखना चाहिए। अन्य सभी गुणांक इन दो गुणांक से बंधे हैं। यह केवल संख्याओं को कम करके कार्य करने से कहीं अधिक आसान है।

2 KMnO 4 + 10KCl + 8H 2 SO 4 = 5 Cl 2 + 2MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 8H 2 O

K परमाणुओं की संख्या (बाईं ओर 12 परमाणु) को बराबर करने के लिए, समीकरण के दाईं ओर K 2 SO 4 के सामने 6 का गुणांक लगाना आवश्यक है। अंत में, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन को बराबर करने के लिए, यह पर्याप्त है H 2 SO 4 और H 2 O के सामने 8 का गुणांक रखने के लिए। हमें समीकरण इसके अंतिम रूप में मिलता है।

इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि, जैसा कि हम देखते हैं, रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के समीकरणों में गुणांक के सामान्य चयन को बाहर नहीं करती है, लेकिन ऐसे चयन को महत्वपूर्ण रूप से सुविधाजनक बना सकती है।

पैलेडियम (II) नाइट्रेट के घोल के साथ तांबे की प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण बनाना। आइए हम प्रतिक्रिया के प्रारंभिक और अंतिम पदार्थों के सूत्र लिखें और ऑक्सीकरण अवस्थाओं में परिवर्तन दिखाएं:

जिससे यह निष्कर्ष निकलता है कि एक कम करने वाले एजेंट और एक ऑक्सीकरण एजेंट के साथ, गुणांक 1 के बराबर हैं। अंतिम प्रतिक्रिया समीकरण है:

Cu + Pd(NO 3) 2 = Cu (NO 3) 2 + Pd

जैसा कि आप देख सकते हैं, समग्र प्रतिक्रिया समीकरण में इलेक्ट्रॉन दिखाई नहीं देते हैं।

समीकरण की सत्यता की जांच करने के लिए, हम प्रत्येक तत्व के दाएं और बाएं पक्षों में परमाणुओं की संख्या की गणना करते हैं। उदाहरण के लिए, दाईं ओर 6 ऑक्सीजन परमाणु हैं, बाईं ओर भी 6 परमाणु हैं; पैलेडियम 1 और 1; कॉपर भी 1 और 1 है। इसका मतलब है कि समीकरण सही लिखा गया है।

आइए इस समीकरण को आयनिक रूप में फिर से लिखें:

Cu + Pd 2+ + 2NO 3 - = Cu 2+ + 2NO 3 - + Pd

और समान आयनों की कमी के बाद हमें मिलता है

Cu + Pd 2+ = Cu 2+ + Pd

सांद्र हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ मैंगनीज (IV) ऑक्साइड की परस्पर क्रिया के लिए एक प्रतिक्रिया समीकरण तैयार करना

(प्रयोगशाला में इस प्रतिक्रिया का उपयोग करके क्लोरीन का उत्पादन किया जाता है)।

आइए प्रतिक्रिया के आरंभिक और अंतिम पदार्थों के सूत्र लिखें:

एचसीएल + एमएनओ 2 → सीएल 2 + एमएनसीएल 2 + एच 2 ओ

आइए हम प्रतिक्रिया से पहले और बाद में परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन दिखाएं:

यह प्रतिक्रिया रेडॉक्स है, क्योंकि क्लोरीन और मैंगनीज परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था बदल जाती है। एचसीएल एक कम करने वाला एजेंट है, एमएनओ 2 एक ऑक्सीकरण एजेंट है। हम इलेक्ट्रॉनिक समीकरण बनाते हैं:

और कम करने वाले एजेंट और ऑक्सीकरण एजेंट के लिए गुणांक खोजें। वे क्रमशः 2 और 1 के बराबर हैं। गुणांक 2 (और 1 नहीं) निर्धारित किया गया है क्योंकि -1 ऑक्सीकरण अवस्था वाले 2 क्लोरीन परमाणु 2 इलेक्ट्रॉन छोड़ते हैं। यह गुणांक पहले से ही इलेक्ट्रॉनिक समीकरण में है:

2एचसीएल + एमएनओ 2 → सीएल 2 + एमएनसीएल 2 + एच 2 ओ

हम अन्य प्रतिक्रियाशील पदार्थों के लिए गुणांक पाते हैं। इलेक्ट्रॉनिक समीकरणों से यह स्पष्ट है कि HCl के 2 mol के लिए 1 mol MnO2 है। हालाँकि, यह ध्यान में रखते हुए कि परिणामी दोहरे आवेशित मैंगनीज आयन को बांधने के लिए अन्य 2 मोल एसिड की आवश्यकता होती है, 4 का गुणांक कम करने वाले एजेंट के सामने रखा जाना चाहिए। फिर 2 मोल पानी प्राप्त होगा। अंतिम समीकरण है

4HCl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + 2H2O

समीकरण लिखने की शुद्धता की जाँच एक तत्व के परमाणुओं की संख्या की गिनती तक सीमित की जा सकती है, उदाहरण के लिए क्लोरीन: बाईं ओर 4 और दाईं ओर 2 + 2 = 4 हैं।

चूँकि इलेक्ट्रॉन संतुलन विधि प्रतिक्रिया समीकरणों को आणविक रूप में दर्शाती है, इसलिए संकलन और सत्यापन के बाद उन्हें आयनिक रूप में लिखा जाना चाहिए।

आइए संकलित समीकरण को आयनिक रूप में फिर से लिखें:

4Н + + 4Сl - + МnО 2 = Сl 2 + Мn 2 + + 2Сl - + 2Н 2 О

और समीकरण के दोनों पक्षों पर समान आयनों को रद्द करने के बाद हमें प्राप्त होता है

4एच + + 2सीएल - + एमएनओ 2 = सीएल 2 + एमएन 2 + + 2एच 2 ओ

पोटेशियम परमैंगनेट के अम्लीकृत घोल के साथ हाइड्रोजन सल्फाइड की परस्पर क्रिया के लिए एक प्रतिक्रिया समीकरण तैयार करना।

आइए प्रतिक्रिया योजना लिखें - प्रारंभिक और परिणामी पदार्थों के सूत्र:

एच 2 एस + केएमएनओ 4 + एच 2 एसओ 4 → एस + एमएनएसओ 4 + के 2 एसओ 4 + एच 2 ओ

फिर हम प्रतिक्रिया से पहले और बाद में परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन दिखाते हैं:

सल्फर और मैंगनीज परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ बदल जाती हैं (H 2 S एक कम करने वाला एजेंट है, KMnO 4 एक ऑक्सीकरण एजेंट है)। हम इलेक्ट्रॉनिक समीकरण बनाते हैं, अर्थात। हम इलेक्ट्रॉन हानि और लाभ की प्रक्रियाओं को दर्शाते हैं:

और अंत में, हम ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के लिए गुणांक पाते हैं, और फिर अन्य अभिकारकों के लिए। इलेक्ट्रॉनिक समीकरणों से यह स्पष्ट है कि हमें 5 mol H 2 S और 2 mol KMnO 4 लेने की आवश्यकता है, फिर हमें 5 mol S परमाणु और 2 mol MnSO 4 मिलते हैं। इसके अलावा, समीकरण के बायीं और दायीं ओर के परमाणुओं की तुलना से, हम पाते हैं कि 1 mol K 2 SO 4 और 8 mol पानी भी बनता है। अंतिम प्रतिक्रिया समीकरण होगा

5Н 2 S + 2КМnО 4 + ЗН 2 SO 4 = 5S + 2МnSO 4 + К 2 SO 4 + 8Н 2 О

समीकरण लिखने की शुद्धता की पुष्टि किसी एक तत्व, उदाहरण के लिए ऑक्सीजन, के परमाणुओं की गिनती से की जाती है; बाईं ओर 2 4 + 3 4 = 20 हैं और दाईं ओर 2 4 + 4 + 8 = 20 हैं।

हम समीकरण को आयनिक रूप में फिर से लिखते हैं:

5H 2 S + 2MnO 4 - + 6H + = 5S + 2Mn 2+ + 8H 2 O

यह ज्ञात है कि सही ढंग से लिखा गया प्रतिक्रिया समीकरण पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण के नियम की अभिव्यक्ति है। इसलिए, प्रारंभिक सामग्रियों और प्रतिक्रिया उत्पादों में समान परमाणुओं की संख्या समान होनी चाहिए। आरोपों को भी संरक्षित किया जाना चाहिए। आरंभिक पदार्थों के आवेशों का योग हमेशा प्रतिक्रिया उत्पादों के आवेशों के योग के बराबर होना चाहिए।

इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि की तुलना में अधिक सार्वभौमिक है और विशेष रूप से कार्बनिक यौगिकों को शामिल करने वाली कई रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में गुणांक का चयन करने में इसका निर्विवाद लाभ है, जिसमें ऑक्सीकरण राज्यों को निर्धारित करने की प्रक्रिया भी बहुत जटिल है।

ओवीआर वर्गीकरण

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के तीन मुख्य प्रकार हैं:

1) अंतरआण्विक ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं
(जब ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाला एजेंट अलग-अलग पदार्थ होते हैं);

2) अनुपातहीन प्रतिक्रियाएँ
(जब एक ही पदार्थ ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के रूप में काम कर सकता है);

3) इंट्रामोल्युलर ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं
(जब अणु का एक भाग ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है और दूसरा कम करने वाले एजेंट के रूप में)।>

आइए तीन प्रकार की प्रतिक्रियाओं के उदाहरण देखें।

1. अंतरआण्विक ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं वे सभी प्रतिक्रियाएं हैं जिनकी चर्चा हम इस पैराग्राफ में पहले ही कर चुके हैं।
आइए थोड़ा अधिक जटिल मामले पर विचार करें, जब प्रतिक्रिया में सभी ऑक्सीकरण एजेंट का उपभोग नहीं किया जा सकता है, क्योंकि इसका कुछ हिस्सा सामान्य, गैर-रेडॉक्स विनिमय प्रतिक्रिया में शामिल होता है:

Cu 0 + H + N +5 O 3 -2 = Cu +2 (N +5 O 3 -2) 2 + N +2 O -2 + H 2 O

कुछ NO 3 - कण ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं, नाइट्रिक ऑक्साइड NO का उत्पादन करते हैं, और कुछ NO 3 - आयन तांबे के यौगिक Cu (NO 3) 2 में अपरिवर्तित होते हैं। आइए एक इलेक्ट्रॉनिक संतुलन बनाएं:

Cu 0 - 2e- = Cu +2

एन +5 + 3ई- = एन +2

आइए तांबे के लिए पाए जाने वाले गुणांक 3 को Cu और Cu(NO 3) 2 के सामने रखें। लेकिन गुणांक 2 को केवल NO के सामने रखा जाना चाहिए, क्योंकि इसमें मौजूद सभी नाइट्रोजन ने रेडॉक्स प्रतिक्रिया में भाग लिया था। HNO 3 के सामने 2 का गुणनखंड रखना गलती होगी, क्योंकि इस पदार्थ में वे नाइट्रोजन परमाणु भी शामिल हैं जो ऑक्सीकरण-अपचयन में भाग नहीं लेते हैं और उत्पाद Cu(NO 3) 2 (NO 3 कण - का हिस्सा हैं) यहां कभी-कभी इसे "आयन" -ऑब्जर्वर" भी कहा जाता है)।

शेष गुणांकों को पहले से पाए गए गुणांकों का उपयोग करके आसानी से चुना जा सकता है:

3 Cu + 8HNO 3 = 3 Cu(NO 3) 2 + 2 NO + 4H 2 O

2. अनुपातहीन प्रतिक्रियाएँ तब होती हैं जब एक ही पदार्थ के अणु एक दूसरे को ऑक्सीकरण और कम करने में सक्षम होते हैं। यह तब संभव हो जाता है जब पदार्थ में किसी तत्व के परमाणु मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था में हों।

परिणामस्वरूप, ऑक्सीकरण अवस्था या तो घट सकती है या बढ़ सकती है। उदाहरण के लिए:

एचएन +3 ओ 2 = एचएन +5 ओ 3 + एन +2 ओ + एच 2 ओ

इस प्रतिक्रिया को ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के रूप में HNO 2 और HNO 2 के बीच प्रतिक्रिया के रूप में और इलेक्ट्रॉन संतुलन विधि का उपयोग करके माना जा सकता है:

एचएन +3 ओ 2 + एचएन +3 ओ 2 = एचएन +5 ओ3 + एन +2 ओ + एच 2 ओ

एन +3 - 2ई- = एन +5

एन +3 + ई- = एन +2

हमें समीकरण मिलता है:

2HNO 2 + 1HNO 2 = 1 HNO 3 + 2 NO + H 2 O

या, HNO2 के मोल्स को एक साथ जोड़ने पर:

3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O

इंट्रामोल्युलर ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं तब होती हैं जब ऑक्सीकरण करने वाले परमाणु और कम करने वाले परमाणु एक अणु में आसन्न होते हैं। आइए गर्म होने पर बर्थोलेट नमक KClO3 के अपघटन पर विचार करें:

केसीएल +5 ओ 3 -2 = केसीएल - + ओ 2 0

यह समीकरण इलेक्ट्रॉनिक संतुलन आवश्यकता का भी पालन करता है:

सीएल +5 + 6ई- = सीएल -

2O -2 - 2e- = O 2 0

यहां एक कठिनाई उत्पन्न होती है - पाए गए दो गुणांकों में से किस को KClO 3 के सामने रखा जाना चाहिए - आखिरकार, इस अणु में ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाला एजेंट दोनों शामिल हैं?

ऐसे मामलों में, पाए गए गुणांक को उत्पादों के सामने रखा जाता है:

KClO 3 = 2KCl + 3O 2

अब यह स्पष्ट है कि KClO3 के पहले 2 का गुणनखंड होना चाहिए।

2KClO 3 = 2KCl + 3O 2

गर्म करने पर बर्थोलेट नमक के अपघटन की इंट्रामोल्युलर प्रतिक्रिया का उपयोग प्रयोगशाला में ऑक्सीजन के उत्पादन में किया जाता है।

अर्ध-प्रतिक्रिया विधि

जैसा कि नाम से पता चलता है, यह विधि ऑक्सीकरण प्रक्रिया और कमी प्रक्रिया के लिए आयनिक समीकरण तैयार करने और फिर उन्हें एक समग्र समीकरण में जोड़ने पर आधारित है।
उदाहरण के तौर पर, आइए उसी प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण बनाएं जिसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि को समझाने के लिए किया गया था।
जब हाइड्रोजन सल्फाइड H 2 S को पोटेशियम परमैंगनेट KMnO 4 के अम्लीय घोल से गुजारा जाता है, तो लाल रंग गायब हो जाता है और घोल बादल बन जाता है।
अनुभव से पता चलता है कि समाधान की गंदलापन मौलिक सल्फर के गठन के परिणामस्वरूप होती है, अर्थात। प्रक्रिया प्रवाह:

एच 2 एस → एस + 2 एच +

यह योजना परमाणुओं की संख्या से बराबर होती है। आवेशों की संख्या को बराबर करने के लिए, आपको आरेख के बाईं ओर से दो इलेक्ट्रॉनों को घटाना होगा, जिसके बाद आप तीर को बराबर चिह्न से बदल सकते हैं:

एच 2 एस - 2ई - = एस + 2एच +

यह पहली अर्ध-प्रतिक्रिया है - कम करने वाले एजेंट एच 2 एस के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया।

समाधान का मलिनकिरण एमएनओ 4 - आयन (इसका रंग गहरा लाल है) के एमएन 2+ आयन (लगभग रंगहीन और केवल उच्च सांद्रता पर इसका हल्का गुलाबी रंग होता है) में संक्रमण से जुड़ा हुआ है, जिसे इसके द्वारा व्यक्त किया जा सकता है आरेख

एमएनओ 4 - → एमएन 2+

एक अम्लीय घोल में, ऑक्सीजन, जो एमएनओ 4 आयनों का हिस्सा है, हाइड्रोजन आयनों के साथ मिलकर अंततः पानी बनाता है। इसलिए, हम संक्रमण प्रक्रिया को इस प्रकार लिखते हैं:

एमएनओ 4 - + 8एच + → एमएन 2+ + 4एच 2 ओ

तीर को समान चिह्न से बदलने के लिए, आरोपों को भी बराबर किया जाना चाहिए। चूँकि प्रारंभिक पदार्थों में सात धनात्मक आवेश (7+) होते हैं, और अंतिम पदार्थों में दो धनात्मक आवेश (2+) होते हैं, तो आवेशों के संरक्षण की शर्त को पूरा करने के लिए, आरेख के बाईं ओर पाँच इलेक्ट्रॉन जोड़े जाने चाहिए:

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

यह दूसरी अर्ध-प्रतिक्रिया है - ऑक्सीकरण एजेंट की कमी की प्रक्रिया, यानी। परमैंगनेट आयन

एक सामान्य प्रतिक्रिया समीकरण को संकलित करने के लिए, पहले दिए गए और प्राप्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या को बराबर करने के बाद, अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरणों को शब्द दर शब्द जोड़ना आवश्यक है। इस मामले में, सबसे छोटे गुणज को खोजने के नियमों के अनुसार, संबंधित कारकों को निर्धारित किया जाता है जिसके द्वारा अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरणों को गुणा किया जाता है। संक्षिप्त रूप इस प्रकार है:

और, 10H+ से कम करके, हम अंततः प्राप्त करते हैं

5H 2 S + 2MnO 4 - + 6H + = 5S + 2Mn 2+ + 8H 2 O

हम आयनिक रूप में संकलित समीकरण की शुद्धता की जांच करते हैं: बाईं ओर ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या 8 है, दाईं ओर 8 है; आवेशों की संख्या: बाईं ओर (2-)+(6+) = 4+, दाईं ओर 2(2+) = 4+। समीकरण सही लिखा गया है, क्योंकि परमाणु और आवेश बराबर हैं।

अर्ध-प्रतिक्रिया विधि का उपयोग करके, प्रतिक्रिया समीकरण को आयनिक रूप में संकलित किया जाता है। इससे आणविक रूप में समीकरण में जाने के लिए, हम ऐसा करते हैं: आयनिक समीकरण के बाईं ओर, हम प्रत्येक आयन के लिए संबंधित धनायन का चयन करते हैं, और प्रत्येक धनायन के लिए - एक आयन का चयन करते हैं। फिर हम उन्हीं आयनों को समीकरण के दाईं ओर समान संख्या में लिखते हैं, जिसके बाद हम आयनों को अणुओं में जोड़ते हैं:

इस प्रकार, अर्ध-प्रतिक्रिया विधि का उपयोग करके रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण संकलित करने से इलेक्ट्रॉन संतुलन विधि के समान परिणाम प्राप्त होता है।

आइए दोनों तरीकों की तुलना करें। इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि की तुलना में अर्ध-प्रतिक्रिया विधि का लाभ यह है। यह काल्पनिक आयनों का नहीं, बल्कि वास्तव में मौजूदा आयनों का उपयोग करता है। वास्तव में, किसी विलयन में आयन नहीं होते, लेकिन आयन होते हैं।

अर्ध-प्रतिक्रिया विधि से परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था जानना आवश्यक नहीं है।

गैल्वेनिक सेल और इलेक्ट्रोलिसिस में रासायनिक प्रक्रियाओं को समझने के लिए व्यक्तिगत आयनिक अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरण लिखना आवश्यक है। इस पद्धति से संपूर्ण प्रक्रिया में सक्रिय भागीदार के रूप में पर्यावरण की भूमिका दृष्टिगोचर होती है। अंत में, अर्ध-प्रतिक्रिया विधि का उपयोग करते समय, आपको सभी परिणामी पदार्थों को जानने की आवश्यकता नहीं है; जब यह व्युत्पन्न होता है तो वे प्रतिक्रिया समीकरण में दिखाई देते हैं। इसलिए, जलीय घोल में होने वाली सभी रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण बनाते समय अर्ध-प्रतिक्रियाओं की विधि को प्राथमिकता दी जानी चाहिए और इसका उपयोग किया जाना चाहिए।

संरक्षणकर्ताओं		ऑक्सीडाइज़िंग एजेंट
हाइड्रोजन, कार्बन कार्बन मोनोआक्साइड हाइड्रोजन सल्फाइड सल्फर(IV) ऑक्साइड सल्फ्यूरस अम्ल और उसके लवण हाइड्रोजन हैलाइड्स निम्न डिग्री में धातु धनायन ऑक्सीकरण: नाइट्रस तेजाब हाइड्राज़ीन कैथोड पर इलेक्ट्रोलीज़	एसएनसीएल 2, एफईसीएल 2, एमएनएसओ 4, सीआर 2 (एसओ 4) 3	हैलोजन परमैंगनेट मैंगनेट्स मैंगनीज (IV) ऑक्साइड डाइक्रोमैट्स नाइट्रिक एसिड सल्फ्यूरिक एसिड लेड(IV) ऑक्साइड हाइड्रोजन पेरोक्साइड मोनोनसल्फ्यूरिक एसिड डिपर्सल्फ्यूरिक एसिड उच्च डिग्री में धातु धनायन ऑक्सीकरण: पोटेशियम क्लोरेट इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान एनोड	एफ 2 ; सीएल2; मैं 2 ; Br 2 KMnO 4 K 2 Cr 2 O 7 K 2 CrO 4 एच 2 एसओ 4 सांद्र. PbO2 टीएलसीएल 3, एयू(सीएनएस) 3

मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्वों के परमाणुओं वाले यौगिक ऑक्सीकरण और कम करने वाले एजेंट दोनों हो सकते हैं, यह उस भागीदार पर निर्भर करता है जिसके साथ वे प्रतिक्रिया करते हैं और प्रतिक्रिया की स्थिति। इस प्रकार, विशिष्ट ऑक्सीकरण एजेंट हाइड्रोजन पेरोक्साइड, जब पोटेशियम परमैंगनेट के साथ अम्लीय वातावरण में बातचीत करता है, तो एक कम करने वाला एजेंट बन जाता है:

5 एच 2 ओ 2 + 2 केएमएनओ 4 + 3 एच 2 एसओ 4 = 2 एमएनएसओ 4 + के 2 एसओ 4 + 5 ओ 2 + 8 एच 2 ओ,

और विशिष्ट कम करने वाला एजेंट सोडियम सल्फाइट क्षार धातु सल्फाइड का ऑक्सीकरण करता है:

Na 2 SO 3 + 2 Na 2 S+ 3 H 2 O = 3 S  + 6 NaOH।

इसके अलावा, सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था में परमाणुओं वाले कम करने वाले एजेंट किसी अन्य तत्व की कीमत पर ऑक्सीकरण एजेंट हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट कम करने वाला एजेंट अमोनिया हाइड्रोजन परमाणुओं की कीमत पर क्षार धातुओं को ऑक्सीकरण कर सकता है:

NH 3 + Na = NaH 2 N + 1/2 H 2.

ओवीआर समीकरणों का संकलन

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं का वर्णन प्रतिक्रिया समीकरणों द्वारा किया जाता है जो परस्पर क्रिया करने वाले पदार्थों और परिणामी उत्पादों की मात्रा को दर्शाते हैं। ओआरआर समीकरणों को संकलित करने के लिए, या का उपयोग करें इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि (योजना विधि), या इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन (अर्ध-प्रतिक्रिया विधि)।

इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि अधिक सार्वभौमिक है, क्योंकि यह किसी भी समरूप और विषम प्रणालियों में ओआरआर में स्टोइकोमेट्रिक अनुपात स्थापित करने की अनुमति देती है।

इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि‑ रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के समीकरणों में गुणांक खोजने की एक विधि, जो उन तत्वों के परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों के आदान-प्रदान पर विचार करती है जो उनके ऑक्सीकरण अवस्था को बदलते हैं। कम करने वाले एजेंट द्वारा छोड़े गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा प्राप्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है।

समीकरण कई चरणों में संकलित किया गया है:

1. प्रतिक्रिया योजना लिखिए:

केएमएनओ 4 + एचसीएल → केसीएल + एमएनसीएल 2 + सीएल 2 + एच 2 ओ।

2. ऑक्सीकरण अवस्था को बदलने वाले तत्वों के संकेतों के ऊपर ऑक्सीकरण अवस्था रखें:

केएमएन +7 ओ 4 + एचसीएल -1 → केसीएल + एमएन +2 सीएल 2 + सीएल 2 0 + एच 2 ओ।

3. उन तत्वों की पहचान करें जो ऑक्सीकरण अवस्था को बदलते हैं और ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा प्राप्त और कम करने वाले एजेंट द्वारा छोड़े गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करते हैं:

एमएन +7 + 5ē → एमएन +2।

2सीएल -1 - 2ē → सीएल 2 0।

4. प्राप्त और दान किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या को बराबर करें, जिससे उन यौगिकों के लिए गुणांक स्थापित किया जा सके जिनमें ऑक्सीकरण अवस्था को बदलने वाले तत्व शामिल हैं:

एमएन +7 + 5ē → एमएन +2
2सीएल -1 – 2ē → सीएल 2 0

––––––––––––––––––––––––

2Mn +7 + 10Cl -1 → 2Mn +2 + 5Cl 2 0.

5. प्रतिक्रिया में शेष प्रतिभागियों के लिए गुणांक चुनें:

2KMn +7 O 4 + 16HCl -1 → 2KCl + 2Mn +2 Cl 2 + 5Cl 2 0 + 8H 2 O।

जलीय घोल में होने वाली प्रतिक्रियाओं के समीकरणों के लिए गुणांक का चयन करने के लिए, अर्ध-प्रतिक्रिया विधि बेहतर है।

सबसे पहले, यह आपको तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करने के संचालन को छोड़ने की अनुमति देता है।

दूसरे, इसके प्रयोग की प्रक्रिया में रेडॉक्स प्रतिक्रिया का संक्षिप्त आयनिक समीकरण तुरंत प्राप्त हो जाता है।

तीसरा, अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरण का उपयोग करके, प्रक्रिया की प्रकृति पर पर्यावरण के प्रभाव को स्थापित करना संभव है।

इसके अलावा, इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन संकलित करते समय, कोई ऐसे आयनों के साथ काम करता है जो वास्तव में एक जलीय घोल में मौजूद होते हैं, इलेक्ट्रॉन संतुलन विधि के विपरीत, जो एमएन +7, सीआर +6 जैसे काल्पनिक कणों से संबंधित है।

इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि (अर्ध-प्रतिक्रिया विधि).

यह विधि उस माध्यम (अम्लीय, क्षारीय या तटस्थ) की प्रकृति को ध्यान में रखते हुए, जिसमें प्रतिक्रिया होती है, इलेक्ट्रॉनों को एक परमाणु या आयन से दूसरे में स्थानांतरित करने पर विचार करती है। ऑक्सीकरण और कमी प्रक्रियाओं के लिए समीकरण संकलित करते समय, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या को बराबर करने के लिए, पानी के अणुओं और हाइड्रोजन आयनों को पेश किया जाता है (माध्यम के आधार पर) (यदि वातावरण अम्लीय है),या पानी के अणु और हाइड्रॉक्साइड आयन (यदि वातावरण क्षारीय है)।तदनुसार, परिणामी उत्पादों में, इलेक्ट्रॉन-आयन समीकरण के दाईं ओर हाइड्रोजन आयन और पानी के अणु (अम्लीय वातावरण) या हाइड्रॉक्साइड आयन और पानी के अणु (क्षारीय वातावरण) होंगे।

अर्थात्, इलेक्ट्रॉन-आयन समीकरण लिखते समय, समाधान में वास्तव में मौजूद आयनों की संरचना से आगे बढ़ना चाहिए . इसके अलावा, जैसा कि संक्षिप्त आयनिक समीकरणों को लिखने में होता है, जो पदार्थ खराब तरीके से अलग हो जाते हैं, खराब घुलनशील होते हैं, या गैस के रूप में जारी होते हैं उन्हें आणविक रूप में लिखा जाना चाहिए।

उदाहरण के लिए निम्नलिखित प्रतिक्रिया पर विचार करें:

एच 2 ओ 2 + केएमएनओ 4 + एच 2 एसओ 4 → एमएनएसओ 4 + ओ 2 + एच 2 ओ + के 2 एसओ 4।

रेडॉक्स प्रक्रिया समीकरण के स्टोइकोमेट्रिक गुणांक ज्ञात करते समय, निम्नलिखित ऑपरेशन किए जाने चाहिए।

1. प्रतिक्रियाशील पदार्थों में से ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट की पहचान करें। हमारे उदाहरण में, ऑक्सीकरण एजेंट KMnO4 है, कम करने वाला एजेंट H2O2 है और उनकी परस्पर क्रिया के उत्पाद Mn2+ और O2 हैं।

2. अर्ध-प्रतिक्रिया योजनाएं लिखें:

एच 2 ओ 2 → ओ 2 ऑक्सीकरण;

एमएनओ → एमएन 2+। वसूली।

3. योजनाओं को समान करें:

ए) तत्व द्वारा जो ऑक्सीकरण अवस्था को बदलता है (हमारे उदाहरण में यह आवश्यक नहीं है);

बी) ऑक्सीजन द्वारा, यदि प्रतिक्रिया अम्लीय वातावरण में होती है तो पानी के अणुओं के रूप में, और यदि प्रतिक्रिया क्षारीय वातावरण में होती है तो हाइड्रॉक्साइड आयन के रूप में, जहां आवश्यक हो, इसे जोड़ना:

एच 2 ओ 2 → ओ 2;

एमएनओ → एमएन 2+ + 4 एच 2 ओ;

ग) हाइड्रोजन द्वारा, यदि प्रतिक्रिया अम्लीय वातावरण में होती है तो इसे हाइड्रोजन आयनों के रूप में जोड़ा जाता है, और यदि प्रतिक्रिया क्षारीय वातावरण में होती है तो पानी के अणुओं के रूप में:

एच 2 ओ 2 → ओ 2 + 2 एच +;

एमएनओ+ 8 एच + → एमएन 2+ + 4 एच 2 ओ;

घ) आयनों के कुल आवेश द्वारा, इलेक्ट्रॉनों की आवश्यक संख्या को जोड़ना या घटाना:

एच 2 ओ 2 - 2ē → ओ 2 + 2 एच +;

एमएनओ 4 - + 8 एच + + 5 → एमएन 2+ + 4एच 2 ओ।

4. विद्युत तटस्थता के नियम को ध्यान में रखते हुए, दान किए गए और स्वीकृत इलेक्ट्रॉनों की संख्या को बराबर करें और अर्ध-प्रतिक्रियाओं के बाएँ और दाएँ भागों को अलग-अलग जोड़ें:

एच 2 ओ 2 - 2ē → ओ 2 + 2 एच + | 2| 5

MnO+ 8 H + + 5 →Mn 2+ + 4 H 2 O | 5| 2

____________________________________________

5 एच 2 ओ 2 + 2 एमएनओ+ 16 एच + = 5 ओ 2 + 10 एच + + 2 एमएन 2+ +8 एच 2 ओ।

कम करने पर, हम आयनिक रूप में इस रेडॉक्स प्रक्रिया का समीकरण प्राप्त करते हैं:

5 एच 2 ओ 2 + 2 एमएनओ+ 6 एच + = 5 ओ 2 + 2 एमएन 2+ +8 एच 2 ओ।

5. समीकरण के आणविक रूप पर जाएं, प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप अपरिवर्तित रहने वाले धनायनों और आयनों को जोड़ें, यानी, नमक बनाने वाले आयन (हमारे उदाहरण में, K + और SO 4 2- आयन):

5 एच 2 ओ 2 + 2 केएमएनओ 4 + 3 एच 2 एसओ 4 = 5 ओ 2 + 8 एच 2 ओ + के 2 एसओ 4।

आइए एक और उदाहरण पर विचार करें - केंद्रित नाइट्रिक एसिड के साथ पाइराइट ऑक्सीकरण की प्रक्रिया।

1. आइए प्रतिक्रियाशील पदार्थों के बीच ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट का निर्धारण करें। हमारे उदाहरण में, ऑक्सीकरण एजेंट HNO3 है, कम करने वाला एजेंट FeS2 है। आइए हम प्रतिक्रिया उत्पादों का निर्धारण करें। नाइट्रिक एसिड HNO 3 एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, इसलिए सल्फर को अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था S 6+ में और लोहे को Fe 3+ में ऑक्सीकरण किया जाएगा, जबकि HNO 3 को NO में कम किया जा सकता है:

FeS 2 +HNO 3 → Fe(NO 3) 3 + H 2 SO 4 + NO।

2. आइए अर्ध-प्रतिक्रिया योजनाएं लिखें

FeS 2 → Fe 3+ +SO ऑक्सीकरण;

नहीं→कोई पुनर्प्राप्ति नहीं.

3. हम योजनाओं को बराबर करते हैं:

FeS 2 + 8H 2 O - 15ē → Fe 3+ + 2SO + 16H + ;

NO+4H + +3 → NO + 2H 2 O.

4. विद्युत तटस्थता के नियम को ध्यान में रखते हुए, हम दान किए गए और स्वीकृत इलेक्ट्रॉनों की संख्या को बराबर करते हैं और अर्ध-प्रतिक्रियाओं के बाएँ और दाएँ भागों को अलग-अलग जोड़ते हैं:

FeS 2 + 8H 2 O - 15ē → Fe 3+ + 2SO+ 16H + | 15 | 1

NO+ 4H + +3 → NO + 2H 2 O | 3 | 5

FeS 2 + 8H 2 O +5NO+ 20H + =Fe 3+ +2SO+16H + + 5NO + 10H 2 O.

5. घटाने पर हमें आयनिक रूप में समीकरण प्राप्त होता है:

FeS 2 + 5NO+ 4H + = Fe 3+ + 2SO + 5NO + 2H 2 O.

6. आइए आणविक रूप में समीकरण लिखें, इस बात को ध्यान में रखते हुए कि कुछ नाइट्रेट आयन कम नहीं हुए, लेकिन विनिमय प्रतिक्रिया में भाग लिया, और कुछ H + आयन प्रतिक्रिया उत्पादों (H 2 SO 4) में मौजूद हैं:

ध्यान दें कि दिए गए और प्राप्त किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करने के लिए आपको कभी भी तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित नहीं करनी पड़ी। इसके अलावा, हमने पर्यावरण के प्रभाव को ध्यान में रखा और स्वचालित रूप से निर्धारित किया कि एच 2 ओ समीकरण के दाईं ओर है। इसमें कोई संदेह नहीं है कि यह विधि मानक इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि की तुलना में रासायनिक अर्थ के साथ कहीं अधिक सुसंगत है।

1. रेडॉक्स प्रतिक्रिया को कैसे परिभाषित 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:

Zn 0 + 2Н +1 С1 -1 = Zn +2 सीएल 2 -1 + Н 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 - 2е = Zn 2+
2Н +1 + 2е = एच 2 0
2Сl -1 = 2 Сl -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 प्रकार से संबंधित है, और प्रतिक्रिया (2) दूसरे प्रकार से संबंधित है।

रासायनिक प्रतिक्रियाएँ जिनमें परिवर्तन शामिल होते हैंतत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था, रेडॉक्स 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। ऐसा करने के लिए, आपको यह जानना होगा कि किसी विशेष तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था कैसे निर्धारित की जाए।

प्रतिक्रिया (1) के मामले में, तत्व Zn और H अपनी स्थिति बदलते हैं, इलेक्ट्रॉन खोते हैं या प्राप्त करते हैं। जिंक, 2 इलेक्ट्रॉनों को छोड़कर, आयनिक अवस्था में चला जाता है - यह Zn 2+ धनायन बन जाता है। इस स्थिति में, प्रक्रिया होती है वसूलीऔर जिंक का ऑक्सीकरण होता है। हाइड्रोजन 2 इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है, प्रदर्शित करता है ऑक्सीडेटिवगुण, स्वयं प्रतिक्रिया प्रक्रिया में बहाल किया जा रहा है.

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 के बराबर है। उदाहरण के लिए, यौगिक H 3 PO 4 में ऑक्सीकरण अवस्थाएँ हाइड्रोजन के लिए +1, फॉस्फोरस के लिए +5 और ऑक्सीजन के लिए -2 हैं; एक गणितीय समीकरण बनाने के बाद, हम उसे कुल मिलाकर निर्धारित करते हैं कणों की संख्या(परमाणु या आयन) शून्य के बराबर चार्ज बनाएंगे: (+1)x3+(+5)+(-2)x4 = 0

लेकिन इस उदाहरण में, तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ पहले से ही निर्दिष्ट हैं। उदाहरण के लिए, किसी यौगिक में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था कैसे निर्धारित की जा सकती है सोडियम थायोसल्फ़ेट Na 2 S 2 O 3, या यौगिक में मैंगनीज पोटेशियम परमैंगनेट- केएमएनओ4? ऐसा करने के लिए आपको जानना आवश्यक है कई तत्वों की निरंतर ऑक्सीकरण अवस्थाएँ. उनके निम्नलिखित अर्थ हैं:

1) आवर्त सारणी के समूह I के तत्व (अधातुओं के साथ संयोजन में हाइड्रोजन सहित) +1;
2) आवर्त सारणी +2 के समूह II के तत्व;
3) आवर्त सारणी के समूह III के तत्व +3;
4) ऑक्सीजन (फ्लोरीन या पेरोक्साइड यौगिकों के 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 तत्वों की सभी ऑक्सीकरण अवस्थाओं का कुल आवेश, जिसकी संरचना किसी दिए गए द्वारा परिलक्षित होती है यौगिक सूत्र, शून्य के बराबर है, तो सल्फर पर अज्ञात चार्ज को दर्शाता है " 2X"(चूंकि सूत्र में दो सल्फर परमाणु हैं), हम निम्नलिखित गणितीय समानता 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) के बराबर 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-ऑन-क्रॉस" 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 मुश्किल नहीं है कि टाइटेनियम की ऑक्सीकरण अवस्था बराबर होगी (+3). या, उदाहरण के लिए, संबंध 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, "क्रॉस-ऑन-क्रॉस" विधि का उपयोग करके, निम्नलिखित को स्थापित करना मुश्किल नहीं 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। इसके अलावा, 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। जैसे नमक दिया जाता है सोडियम नाइट्रेट(NaNO3). यह ज्ञात है कि यह नाइट्रिक एसिड (HNO 3) का व्युत्पन्न है, और इस यौगिक में नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था (+5) है, इसलिए, इसके नमक - सोडियम नाइट्रेट में, नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था भी बराबर है ( +5). 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) के बराबर 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 छोड़ना 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, आमतौर पर 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 एजेंट नहीं हो सकते हैं, चूंकि उन्हें हमें इलेक्ट्रॉन जोड़ना होगा:

एस -2 + ई = एस -3
जे - + ई = जे -2

लेकिन सल्फर और आयोडीन के लिए, ऐसी ऑक्सीकरण अवस्था वाले आयन विशिष्ट नहीं होते हैं। मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्व, उदाहरण के लिए एन +1, एन +4, एस +4, सीएल +3, सी +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= द्वि0

एसएन +2 + 2 इ= एसएन +4

2) एक प्रकार की अंतरआण्विक रेडॉक्स प्रतिक्रिया प्रतिक्रिया है अनुपात,जिसमें ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट एक ही तत्व के परमाणु होते हैं: इस प्रतिक्रिया में, विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्था वाले एक 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 एजेंट और कम करने वाला 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 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 उन मामलों में होती हैं जहां एक ऑक्सीकरण परमाणु और एक कम करने वाला 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 द्वारा की जाती हैं। यदि कोई परमाणु या अणु इलेक्ट्रॉन खो देता है, तो इस प्रक्रिया को ऑक्सीकरण कहा जाता है, और यह परमाणु एक कम करने वाला एजेंट है, उदाहरण के लिए:

अल0-3 इ= अल 3+

2सीएल - - 2 इ= सीएल 2 0

Fe 2+ - इ= Fe 3+

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 इस प्रक्रिया को कमी कहा जाता है, और यह परमाणु एक ऑक्सीकरण एजेंट है, उदाहरण के लिए:

सीए 2+ + 2 इ= सीए 0

सीएल 2 0 + 2 इ= 2सीएल -

Fe 3++ 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) के साथ धातुओं के यौगिक हैं। कम करने वाले एजेंट धातु (के, सीए, अल) या न्यूनतम ऑक्सीकरण अवस्था (एस -2, सीएल -1, एन -3, पी -3) के साथ गैर-धातुओं के यौगिक हैं;

रेडॉक्स समीकरण भिन्न होते हैं आणविक समीकरणअभिकारकों और प्रतिक्रिया उत्पादों के लिए गुणांक के चयन की जटिलता के कारण अन्य प्रतिक्रियाएं। इसके लिए वे उपयोग करते हैं इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि, या इलेक्ट्रॉन-आयन समीकरण 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) एक 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

रचना करने के लिए उसे ध्यान में रखना आवश्यक है मात्राकणअर्ध-प्रतिक्रियाओं के बाएँ और दाएँ पक्षों में परमाणु समान होने चाहिए

2जे ​​- - 2 इ→ ज 0 2
एस +6 + 8 इ→ एस-2

इस अर्ध-प्रतिक्रिया आरेख के दाईं ओर एक ऊर्ध्वाधर रेखा रखकर, 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 अंतिम गुणांक मान प्राप्त होते हैं:

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

आइए इस आरेख के तहत संक्षेप में बताएं आधा प्रतिक्रियाओंक्षैतिज रेखा और संक्षेप में बताएं कि प्रतिक्रिया में क्या शामिल है 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

इसके बाद यह जरूरी है. गुणांकों के प्राप्त मूल्यों को आणविक समीकरण में प्रतिस्थापित करते हुए, हम इसे इस रूप में कम करते हैं:

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

समीकरण के बाएँ और दाएँ पक्षों पर हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या की गणना करके, हम पानी से पहले गुणांक "4" को सही करने की आवश्यकता के बारे में आश्वस्त होंगे, और हम पूरा समीकरण प्राप्त करेंगे:

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

का उपयोग करके यह समीकरण बनाया 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 शामिल यौगिकों के आयनों के पृथक्करण पर आधारित है: उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड का पृथक्करणइसके परिणामस्वरूप दो हाइड्रोजन प्रोटॉन और एक सल्फेट आयन का निर्माण होता है:

एच 2 एसओ 4 ↔ 2एच + + एसओ 4 2-

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

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

जे 2 अलग नहीं होता. एच 2 ओ भी व्यावहारिक रूप से अलग नहीं होता है। रचना अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरणक्योंकि आयोडीन वही रहता है:

2जे ​​- - 2 इ→ ज 0 2
सल्फर परमाणुओं पर अर्ध-प्रतिक्रिया निम्नलिखित रूप लेगी:

एसओ 4 -2 → एस -2

चूँकि आधी प्रतिक्रिया के दाहिने हिस्से में चार ऑक्सीजन परमाणु गायब हैं, इस मात्रा को पानी से संतुलित किया जाना चाहिए:

एसओ 4 -2 → एस -2 + 4एच 2 ओ

फिर, अर्ध-प्रतिक्रिया के बाईं ओर, प्रोटॉन की कीमत पर हाइड्रोजन परमाणुओं की भरपाई करना आवश्यक है (क्योंकि माध्यम की प्रतिक्रिया अम्लीय है):

एसओ 4 2- + 8एच + → एस -2 + 4एच 2 ओ

स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना करके, हम समीकरण का पूर्ण प्रतिनिधित्व प्राप्त करते हैं अर्ध-प्रतिक्रिया विधि:

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

दोनों आधी-अधूरी प्रतिक्रियाओं को जोड़ने पर, हमें मिलता है इलेक्ट्रॉनिक संतुलन समीकरण:

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

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

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 भाग लेने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या संतुलन के दोनों तरीकों के लिए समान है, लेकिन बाद के मामले में, रेडॉक्स प्रक्रिया में भाग लेने वाले प्रोटॉन और पानी के अणुओं की संख्या "स्वचालित रूप से" स्थापित होती है।

आइए रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के कई विशिष्ट मामलों को देखें जिन्हें विधि का उपयोग करके 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= सीआरओ 2- 4 + 2एच 2 ओ

हम दूसरी अर्ध-प्रतिक्रिया को सुविख्यात 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 आखिरकार यह जरूरी है प्रतिक्रिया समीकरण में गुणांक निर्दिष्ट करेंऔर पूरी तरह से आणविक समीकरणयह रिडॉक्स प्रक्रिया निम्न रूप लेगी:

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

कुछ मामलों में, गैर-विघटित पदार्थ भी रेडॉक्स प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं। उदाहरण के लिए:

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

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

एश 3 + 4 एच 2 ओ - 8 इ= 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 के ऑक्सीकरण-कमी की एक साथ प्रक्रिया के साथ होती हैं। उदाहरण के लिए, कॉपर सल्फाइड के साथ प्रतिक्रिया में यह 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 बनाते समय अर्ध-प्रतिक्रिया विधिइस प्रक्रिया के चरणों को ध्यान में रखना आवश्यक है:

Cu+ → Cu2+
एस 2- → एस +6
एन 5+ → एन +2

इस स्थिति में, ऑक्सीडेटिव 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

जिसमें रेडॉक्स अर्ध-प्रतिक्रिया का रूप लेता है:

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, ग्लूकोज के ऑक्सीकरण के दौरान 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

संतुलन बनाते समय अर्ध-प्रतिक्रिया विधिग्लूकोज का परिवर्तन, इसके पृथक्करण की अनुपस्थिति को ध्यान में रखा जाता है, लेकिन प्रोटॉन और पानी के अणुओं के कारण हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या का सुधार 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 + 24MnO 4 - + 192H + = 30CO 2 + 120H + + 24Mn 2+ + 96H 2 O

बायीं और दायीं ओर प्रोटॉन और पानी के अणुओं की संख्या कम करके आधा प्रतिक्रियाओं, 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 की प्रकृति पर पर्यावरण का प्रभाव।

पर्यावरण (अतिरिक्त एच +, तटस्थ, अतिरिक्त ओएच -) के आधार पर, समान पदार्थों के बीच प्रतिक्रिया की प्रकृति बदल सकती है। आमतौर पर अम्लीय वातावरण बनाने के लिए उपयोग किया जाता है सल्फ्यूरिक एसिड(एच 2 एसओ 4), नाइट्रिक एसिड(HNO3), हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl), सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) या पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (KOH) का उपयोग OH माध्यम के रूप में किया जाता है। उदाहरण के लिए, हम दिखाएंगे कि पर्यावरण कैसे प्रभावित करता है पोटेशियम परमैंगनेट(КMnO4) . और इसके प्रतिक्रिया उत्पाद:

उदाहरण के लिए, आइए Na 2 SO 3 को कम करने वाले एजेंट के रूप में और KMnO 4 को ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में 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→ MnO2 + 4OH |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
एमएनओ 4 - + 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 कम किया जाता है:

1) अम्लीय वातावरण (एच +) एच 2 ओ 2 + 2 एच + + 2 इ→ 2H 2 O

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

3) क्षारीय वातावरण (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= Fe 3+ |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) का सामना करना पड़ता है 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 का व्यावहारिक भाग रेडॉक्स प्रक्रियाओं पर चर्चा करता है, जो केवल प्रारंभिक अभिकर्मकों को दर्शाता है। 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:

Fe 3++ इ= Fe 2+

क्लोराइड आयन और पोटेशियम आयन प्रतिक्रिया में अपनी ऑक्सीकरण अवस्था नहीं बदलते हैं, लेकिन 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

Fe 3++ इ═> Fe 2+ |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, तथाकथित "एलिवेटर सिस्टम" का उपयोग किया जा सकता है। 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 अवस्थाएँसंगत तत्व. चूँकि रेडॉक्स प्रक्रिया में दो अर्ध-प्रतिक्रियाओं में से कोई भी कमी या वृद्धि के साथ होती है ऑक्सीकरण अवस्थाएँएक या दूसरे तत्व का, तो सरल तर्क से हम परिणामी प्रतिक्रिया उत्पादों में उनकी संभावित ऑक्सीकरण अवस्था मान सकते हैं।

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

S + NaOH(conc) = (A) + (B) + H 2 O

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 एस +4 और एस +6 की स्थिति नहीं हो सकते हैं, 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 का खंडन करेगा। तब यह माना जाना चाहिए कि एक मामले में प्रक्रिया इलेक्ट्रॉनों की रिहाई के साथ आगे बढ़नी चाहिए, और दूसरे में इसे विपरीत दिशा में आगे बढ़ना चाहिए, यानी। ऑक्सीकरण 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 अम्लीय वातावरण के बजाय क्षारीय वातावरण में होती है, इसकी ऑक्सीडेटिव क्षमता बहुत कम होती है, इसलिए इस प्रतिक्रिया में S +4 यौगिक का निर्माण S +6 से बेहतर होता 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 की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ बदल रही हैं। स्पष्टता के लिए, हम उनकी ऑक्सीकरण अवस्थाओं के राज्य चित्र प्रस्तुत करते हैं।

फास्फोरसऑक्सीकरण अवस्था में (-3) केवल अपचायक 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 (-3) की अवस्था 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 (+4) की स्थिति में।

इसके अलावा, यह मान लेना मुश्किल नहीं है कि (+5) अवस्था में फॉस्फोरस, एक उत्पाद (ए) होने के कारण, केवल ऑर्थोफॉस्फोरिक 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) प्राप्त कर लेती है। इसलिए, उत्पाद (बी) होगा नाइट्रिक ऑक्साइड NO2. अब केवल संतुलन विधि का उपयोग करके इस समीकरण को हल करना बाकी 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

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ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं (ओआरआर)- इलेक्ट्रॉनों के जुड़ने या घटने या परमाणुओं पर इलेक्ट्रॉन घनत्व के पुनर्वितरण (ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन) के साथ होने वाली प्रतिक्रियाएं।

ओवीआर के चरण

ऑक्सीकरण- परमाणुओं, अणुओं या आयनों द्वारा इलेक्ट्रॉनों का दान। परिणामस्वरूप, ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ जाती है। अपचायक एजेंट इलेक्ट्रॉन छोड़ते हैं।

वसूली- इलेक्ट्रॉनों का योग. परिणामस्वरूप, ऑक्सीकरण अवस्था कम हो जाती है। ऑक्सीकरण एजेंट इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करते हैं।

ओ.वी.आर- एक युग्मित प्रक्रिया: यदि कमी होती है, तो ऑक्सीकरण होता है।

ओवीआर नियम

इलेक्ट्रॉनों और परमाणु संतुलन का समतुल्य आदान-प्रदान।

अम्लीय वातावरण

अम्लीय वातावरण में, जारी ऑक्साइड आयन प्रोटॉन के साथ जुड़कर पानी के अणु बनाते हैं; गायब ऑक्साइड आयनों की आपूर्ति पानी के अणुओं द्वारा की जाती है, फिर उनसे प्रोटॉन निकलते हैं।

जहां पर्याप्त ऑक्सीजन परमाणु नहीं हैं, वहां हम उतने ही पानी के अणु लिखते हैं जितने पर्याप्त ऑक्साइड आयन नहीं हैं।

पोटेशियम सल्फाइट में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था +4 है, पोटेशियम परमैंगनेट में मैंगनीज की ऑक्सीकरण अवस्था +7 है, सल्फ्यूरिक एसिड प्रतिक्रिया माध्यम है।
उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में मैंगनीज एक ऑक्सीकरण एजेंट है, इसलिए, पोटेशियम सल्फाइट एक कम करने वाला एजेंट है।

नोट: +4 सल्फर के लिए एक मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था है, इसलिए यह कम करने वाले एजेंट और ऑक्सीकरण एजेंट दोनों के रूप में कार्य कर सकता है। मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों (परमैंगनेट, डाइक्रोमेट) के साथ, सल्फाइट एक कम करने वाला एजेंट है (सल्फेट में ऑक्सीकरण होता है); मजबूत कम करने वाले एजेंटों (हैलोजेनाइड्स, चाल्कोजेनाइड्स) के साथ, सल्फाइट एक ऑक्सीकरण एजेंट है (सल्फर या सल्फाइड में कम हो जाता है)।

सल्फर ऑक्सीकरण अवस्था +4 से +6 तक चला जाता है - सल्फाइट सल्फेट में ऑक्सीकृत हो जाता है। मैंगनीज ऑक्सीकरण अवस्था +7 से +2 (अम्लीय वातावरण) में चला जाता है - परमैंगनेट आयन Mn 2+ तक कम हो जाता है।

2. अर्ध-प्रतिक्रियाएँ लिखें।मैंगनीज को बराबर करना: परमैंगनेट से 4 ऑक्साइड आयन निकलते हैं, जो हाइड्रोजन आयन (अम्लीय माध्यम) से पानी के अणुओं में बंधे होते हैं। इस प्रकार, 4 ऑक्साइड आयन 4 पानी के अणुओं में 8 प्रोटॉन से बंधते हैं।

दूसरे शब्दों में, समीकरण के दाईं ओर 4 ऑक्सीजन गायब हैं, इसलिए हम समीकरण के बाईं ओर 4 पानी के अणु और 8 प्रोटॉन लिखते हैं।

सात शून्य दो प्लस पांच इलेक्ट्रॉन है। आप कुल चार्ज द्वारा बराबर कर सकते हैं: समीकरण के बाईं ओर आठ प्रोटॉन शून्य से एक परमैंगनेट = 7+ हैं, दाईं ओर 2+ चार्ज के साथ मैंगनीज है, पानी विद्युत रूप से तटस्थ है। सात शून्य दो प्लस पांच इलेक्ट्रॉन है। सब कुछ बराबर हो गया है.

सल्फर को बराबर करना: समीकरण के बाईं ओर गायब ऑक्साइड आयन को पानी के अणु द्वारा आपूर्ति की जाती है, जो बाद में दाईं ओर दो प्रोटॉन छोड़ता है।
बाईं ओर चार्ज 2- है, दाईं ओर यह 0 (-2+2) है। शून्य से दो इलेक्ट्रॉन।

ऊपरी आधी प्रतिक्रिया को 2 से गुणा करें, निचली आधी प्रतिक्रिया को 5 से गुणा करें।

हम प्रोटॉन और पानी को कम करते हैं।

सल्फेट आयन पोटेशियम और मैंगनीज आयनों से बंधते हैं।

क्षारीय वातावरण

क्षारीय वातावरण में, जारी ऑक्साइड आयन पानी के अणुओं से बंधे होते हैं, जिससे हाइड्रॉक्साइड आयन (OH - समूह) बनते हैं। लापता ऑक्साइड आयनों की आपूर्ति हाइड्रॉक्सो समूहों द्वारा की जाती है, जिन्हें दोगुना लेना चाहिए।

जहां पर्याप्त ऑक्साइड आयन नहीं हैं, हम कमी की तुलना में 2 गुना अधिक हाइड्रॉक्सो समूह लिखते हैं, दूसरी ओर - पानी.

उदाहरण। इलेक्ट्रॉन संतुलन विधि का उपयोग करके, एक प्रतिक्रिया समीकरण बनाएं, ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट का निर्धारण करें:

ऑक्सीकरण की डिग्री निर्धारित करें:

क्षारीय वातावरण में मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों (उदाहरण के लिए, सीएल 2) के साथ बिस्मथ (III) कम करने वाले गुण प्रदर्शित करता है (बिस्मथ वी में ऑक्सीकरण होता है):

चूंकि समीकरण के बाईं ओर संतुलन के लिए 3 ऑक्सीजन पर्याप्त नहीं हैं, इसलिए हम 6 हाइड्रॉक्सो समूह लिखते हैं, और दाईं ओर - 3 पानी।

अंतिम प्रतिक्रिया समीकरण है:

तटस्थ वातावरण

तटस्थ वातावरण में, जारी ऑक्साइड आयन हाइड्रॉक्साइड आयन (OH - समूह) बनाने के लिए पानी के अणुओं से बंधे होते हैं। लापता ऑक्साइड आयनों की आपूर्ति पानी के अणुओं द्वारा की जाती है। इनसे H+ आयन निकलते हैं।

इलेक्ट्रॉन संतुलन विधि का उपयोग करके, एक प्रतिक्रिया समीकरण बनाएं, ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट का निर्धारण करें:

1. ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करें:पोटेशियम परसल्फेट में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था +7 है (यह एक ऑक्सीकरण एजेंट है, क्योंकि इसकी ऑक्सीकरण अवस्था सबसे अधिक है), पोटेशियम ब्रोमाइड में ब्रोमीन की ऑक्सीकरण अवस्था -1 है (यह एक कम करने वाला एजेंट है, क्योंकि इसकी ऑक्सीकरण अवस्था सबसे कम है) ऑक्सीकरण अवस्था), पानी प्रतिक्रिया माध्यम है।

सल्फर ऑक्सीकरण अवस्था +7 से +6 तक चला जाता है - पर्सल्फेट सल्फेट में कम हो जाता है। ब्रोमीन ऑक्सीकरण अवस्था -1 से 0 तक चला जाता है - ब्रोमाइड आयन ब्रोमीन में ऑक्सीकृत हो जाता है।

2. अर्ध-प्रतिक्रियाएँ लिखें।हम सल्फर को बराबर करते हैं (सल्फेट से पहले गुणांक 2)। ऑक्सीजन समीकरण
बाईं ओर 2- का चार्ज है, दाईं ओर 4- का चार्ज है, 2 इलेक्ट्रॉन जुड़े हुए हैं, इसलिए हम +2 लिखते हैं

हम ब्रोमीन को बराबर करते हैं (ब्रोमाइड आयन से पहले गुणांक 2)। बाईं ओर चार्ज 2- है, दाईं ओर चार्ज 0 है, 2 इलेक्ट्रॉन दिए गए हैं, इसलिए हम लिखते हैं -2

3. इलेक्ट्रॉनिक संतुलन का सारांश समीकरण.

4. अंतिम प्रतिक्रिया समीकरण:सल्फेट आयन पोटेशियम आयनों के साथ मिलकर पोटेशियम सल्फेट बनाते हैं, जो KBr से पहले और K2SO4 से पहले 2 का कारक होता है। पानी अनावश्यक निकला - इसे वर्गाकार कोष्ठक में रखें।

ओवीआर वर्गीकरण

1. ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाला एजेंट- विभिन्न पदार्थ
2. स्व-ऑक्सीकरण एजेंट, स्व-अपचायक एजेंट (असमानता, विघटन). मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था में एक तत्व।
3. ऑक्सीकरण एजेंट या कम करने वाला एजेंट - प्रक्रिया के लिए माध्यम
4. इंट्रामोल्युलर ऑक्सीकरण-कमी. एक ही पदार्थ में एक ऑक्सीकरण एजेंट और एक कम करने वाला एजेंट होता है।
   ठोस-चरण, उच्च तापमान प्रतिक्रियाएँ।

ओआरआर की मात्रात्मक विशेषताएं

मानक रेडॉक्स क्षमता, ई 0- मानक हाइड्रोजन क्षमता के सापेक्ष इलेक्ट्रोड क्षमता। के बारे में अधिक।

ओआरआर से गुजरने के लिए, यह आवश्यक है कि संभावित अंतर शून्य से अधिक हो, यानी ऑक्सीकरण एजेंट की क्षमता कम करने वाले एजेंट की क्षमता से अधिक होनी चाहिए:

,

उदाहरण के लिए:

क्षमता जितनी कम होगी, कम करने वाला एजेंट उतना ही मजबूत होगा; क्षमता जितनी अधिक होगी, ऑक्सीकरण एजेंट उतना ही मजबूत होगा।
अम्लीय वातावरण में ऑक्सीकरण गुण अधिक मजबूत होते हैं, जबकि क्षारीय वातावरण में अपचायक गुण अधिक मजबूत होते हैं।

कई पदार्थों में विशेष गुण होते हैं, जिन्हें रसायन शास्त्र में आमतौर पर ऑक्सीकरण या अपचायक कहा जाता है।

कुछ रासायनिक पदार्थ ऑक्सीकरण एजेंटों के गुणों को प्रदर्शित करते हैं, अन्य - कम करने वाले एजेंटों के गुणों को प्रदर्शित करते हैं, जबकि कुछ यौगिक दोनों गुणों को एक साथ प्रदर्शित कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन पेरोक्साइड एच 2 ओ 2)।

ऑक्सीकरण और कम करने वाले एजेंट, ऑक्सीकरण और कमी क्या हैं?

किसी पदार्थ के रेडॉक्स गुण परमाणुओं, आयनों या अणुओं द्वारा इलेक्ट्रॉन देने और प्राप्त करने की प्रक्रिया से जुड़े होते हैं।

ऑक्सीकरण एजेंट एक ऐसा पदार्थ है जो प्रतिक्रिया के दौरान इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है, यानी कम करता है; कम करने वाला एजेंट - इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है, यानी ऑक्सीकरण करता है। एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया को आमतौर पर रेडॉक्स प्रतिक्रिया कहा जाता है।

अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्वों के परमाणुओं वाले यौगिक केवल इन परमाणुओं के कारण ही 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