जीवित जीवों में रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं। शरीर में रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की भूमिका

सामान्य रसायन शास्त्र: पाठ्यपुस्तक / ए.वी. झोलिन; ईडी। वी। ए। पोपकोवा, ए। वी। झोलनीना। - 2012. - 400 पी .: बीमार।

अध्याय 8. रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं और प्रक्रियाएं

जीवन रेडॉक्स प्रक्रियाओं की एक सतत श्रृंखला है।

ए.-एल. ळवोइसिएर

8.1. रेडॉक्स प्रक्रियाओं का जैविक महत्व

चयापचय, श्वसन, सड़न, किण्वन, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रियाएं मूल रूप से रेडॉक्स प्रक्रियाएं हैं। एरोबिक चयापचय के मामले में, मुख्य ऑक्सीकरण एजेंट आणविक ऑक्सीजन है, और कम करने वाला एजेंट कार्बनिक खाद्य पदार्थ है। अंगों और ऊतकों की बायोइलेक्ट्रिक क्षमताएं इस बात का संकेतक हैं कि जीव की जीवन गतिविधि रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं पर आधारित है। बायोपोटेंशियल जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की दिशा, गहराई और तीव्रता की गुणात्मक और मात्रात्मक विशेषता है। इसलिए, अंगों और ऊतकों की बायोपोटेंशियल का पंजीकरण उनकी गतिविधि के अध्ययन में नैदानिक अभ्यास में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से, हृदय रोगों के निदान में, एक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम लिया जाता है, और मांसपेशियों की बायोपोटेंशियल को मापते समय, एक इलेक्ट्रोमोग्राम लिया जाता है। मस्तिष्क की क्षमता का पंजीकरण - एन्सेफेलोग्राफी - आपको तंत्रिका तंत्र के रोग संबंधी विकारों का न्याय करने की अनुमति देता है। आयनिक विषमता की घटना के कारण 80 एमवी के बराबर झिल्ली क्षमता, कोशिकाओं की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए ऊर्जा का स्रोत है। झिल्ली के दोनों किनारों पर धनायनों और आयनों का असमान वितरण। झिल्ली क्षमता में एक आयनिक प्रकृति होती है।बहु-नाभिकीय परिसरों में, प्रतिरोध करने वाले कणों के बीच इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉनों के स्थानांतरण से जुड़ी प्रक्रियाएं होती हैं

प्रतिक्रियाशील कणों की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन और एक रेडॉक्स क्षमता की उपस्थिति से प्रेरित होते हैं। रेडॉक्स क्षमता में एक इलेक्ट्रॉनिक प्रकृति होती है।ये प्रक्रियाएं प्रतिवर्ती चक्रीय हैं और कई महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाओं से गुजरती हैं। माइकलिस ने नोट किया महत्वपूर्ण भूमिकाजीवन में रेडॉक्स प्रक्रियाएं: "जीवित जीवों में होने वाली रेडॉक्स प्रक्रियाएं उनमें से हैं जो न केवल विशिष्ट हैं और पहचानी जा सकती हैं, बल्कि जैविक और दार्शनिक दोनों दृष्टिकोण से जीवन के लिए सबसे महत्वपूर्ण हैं"।

8.2. सार

रेडॉक्स प्रक्रियाएं

1913 में एल.वी. पिसारज़ेव्स्की रेडॉक्स प्रक्रियाओं के इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत के साथ आए, जिसे वर्तमान में आम तौर पर स्वीकार किया जाता है। इस प्रकार की प्रतिक्रियाएं प्रतिक्रियाशील पदार्थों (इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण) के परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉन घनत्व के पुनर्वितरण के कारण होती हैं, जो ऑक्सीकरण की डिग्री में परिवर्तन में प्रकट होती हैं।

वे अभिक्रियाएँ जिनके परिणामस्वरूप अभिकारक बनाने वाले परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था उनके बीच एक इलेक्ट्रॉन के स्थानान्तरण के कारण बदल जाती है, रेडॉक्स अभिक्रियाएँ कहलाती हैं।

रेडॉक्स प्रक्रिया में 2 प्राथमिक कार्य या अर्ध-प्रतिक्रियाएं होती हैं: ऑक्सीकरण और कमी।

ऑक्सीकरणएक परमाणु, अणु या आयन द्वारा इलेक्ट्रॉनों की हानि (वापसी) की प्रक्रिया है। ऑक्सीकरण होने पर, कणों की ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ जाती है:

इलेक्ट्रॉन दान करने वाले कण को कहते हैं अपचायक कारक।एक अपचायक के ऑक्सीकरण के उत्पाद को कहा जाता है ऑक्सीकृत रूप:

अपचायक अपने ऑक्सीकृत रूप के साथ रेडॉक्स प्रणाली (Sn 2 +/Sn 4 +) का एक जोड़ा बनाता है।

किसी तत्व की अपचायक क्षमता का माप है आयनीकरण क्षमता।किसी तत्व का आयनन विभव जितना कम होता है, वह उतना ही प्रबल अपचायक होता है, s-तत्व और निम्न तथा मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्व प्रबल अपचायक होते हैं। एक कण की इलेक्ट्रॉनों को दान करने की क्षमता (दाता क्षमता) उसके कम करने वाले गुणों को निर्धारित करती है।

वसूली -एक कण से इलेक्ट्रॉनों के जुड़ने की प्रक्रिया है। कम होने पर, ऑक्सीकरण अवस्था घट जाती है:

एक कण (परमाणु, अणु या आयन) जो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है, कहलाता है ऑक्सीकरण एजेंट।किसी ऑक्सीकारक के अपचयन के गुणनफल को उसका कहा जाता है बहाल प्रपत्र:

ऑक्सीडाइज़र अपने कम रूप के साथ रेडॉक्स सिस्टम का एक और जोड़ा (Fe 3+ /Fe 2+) बनाता है। कणों की ऑक्सीकरण शक्ति का माप है इलेक्ट्रान बन्धुता।अधिक से अधिक इलेक्ट्रॉन आत्मीयता, अर्थात्। कण की इलेक्ट्रॉन-निकासी क्षमता, ऑक्सीकरण एजेंट जितना मजबूत होता है। ऑक्सीकरण हमेशा कमी के साथ होता है, और इसके विपरीत, कमी ऑक्सीकरण से जुड़ी होती है।

FeCl 3 की SnCl 2 के साथ अन्योन्यक्रिया पर विचार करें। प्रक्रिया में दो अर्ध-प्रतिक्रियाएँ होती हैं:

रेडॉक्स प्रतिक्रिया को दो संयुग्मित जोड़े के संयोजन के रूप में दर्शाया जा सकता है।

प्रतिक्रियाओं के दौरान, ऑक्सीकरण एजेंट संयुग्मित कम करने वाले एजेंट (कमी उत्पाद) में परिवर्तित हो जाता है, और कम करने वाला एजेंट संयुग्मित ऑक्सीकरण एजेंट (ऑक्सीकरण उत्पाद) में परिवर्तित हो जाता है। उन्हें रेडॉक्स जोड़े के रूप में माना जाता है:

इसलिए, रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं ऑक्सीकरण और कमी की दो विपरीत प्रक्रियाओं की एकता का प्रतिनिधित्व करती हैं, जो सिस्टम में एक के बिना दूसरे में मौजूद नहीं हो सकती हैं। इसमें हम एकता के सार्वभौमिक नियम और विरोधों के संघर्ष की अभिव्यक्ति देखते हैं। प्रतिक्रिया तब होगी जब ऑक्सीकरण एजेंट की इलेक्ट्रॉन आत्मीयता कम करने वाले एजेंट की आयनीकरण क्षमता से अधिक हो। इसके लिए, अवधारणा विद्युत ऋणात्मकता -एक मात्रा जो इलेक्ट्रॉनों को दान करने या स्वीकार करने के लिए परमाणुओं की क्षमता को दर्शाती है।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के समीकरणों का सूत्रीकरण विधि द्वारा किया जाता है इलेक्ट्रॉनिक संतुलनऔर अर्ध-प्रतिक्रिया विधि। अर्ध-प्रतिक्रिया विधि को प्राथमिकता दी जानी चाहिए। इसका उपयोग आयनों के उपयोग से जुड़ा है जो वास्तव में मौजूद हैं, माध्यम की भूमिका दिखाई देती है। समीकरण बनाते समय, यह पता लगाना आवश्यक है कि प्रतिक्रिया में प्रवेश करने वाले कौन से पदार्थ ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करते हैं, और कौन से कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करते हैं, प्रतिक्रिया के दौरान माध्यम के पीएच का प्रभाव, और संभावित प्रतिक्रिया उत्पाद क्या हैं। रेडॉक्स गुण उन यौगिकों द्वारा प्रदर्शित होते हैं जिनमें परमाणु होते हैं बड़ी संख्या अणु की संयोजन क्षमताविभिन्न ऊर्जाओं के साथ। d-तत्वों (IB, VIIB, VIIIB समूह) और p-तत्वों (VIIA, VIA, VA समूह) के यौगिकों में ऐसे गुण होते हैं। यौगिक जिसमें एक तत्व होता है उच्चतम डिग्रीऑक्सीकरण, केवल ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करते हैं(केएमएनओ 4, एच 2 एसओ 4), निचले में - केवल दृढ गुण(एच 2 एस), बीच में - दो तरह से व्यवहार कर सकते हैं(Na2SO3)। अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरणों को संकलित करने के बाद, आयनिक समीकरण आणविक रूप में प्रतिक्रिया समीकरण की रचना करता है:

समीकरण की शुद्धता की जाँच करना: समीकरण के बाईं ओर परमाणुओं और आवेशों की संख्या प्रत्येक तत्व के लिए समीकरण के दाईं ओर परमाणुओं और आवेशों की संख्या के बराबर होनी चाहिए।

8.3. इलेक्ट्रोड क्षमता की अवधारणा। इलेक्ट्रोड क्षमता के प्रकट होने का तंत्र। बिजली उत्पन्न करनेवाली सेल। नर्नस्ट समीकरण

पदार्थों की रेडॉक्स क्षमता का एक उपाय रेडॉक्स क्षमता है। आइए हम क्षमता के उद्भव के तंत्र पर विचार करें। रासायनिक रूप से विसर्जित होने पर सक्रिय धातु(Zn, Al) अपने नमक के घोल में, उदाहरण के लिए Zn ZnSO 4 के घोल में, ऑक्सीकरण प्रक्रिया के परिणामस्वरूप धातु का एक अतिरिक्त विघटन होता है, एक जोड़ी का निर्माण, एक दोहरी विद्युत परत धातु की सतह और Zn 2 + / Zn ° जोड़ी की क्षमता का उद्भव।

अपने नमक के घोल में डूबी धातु, जैसे जिंक सल्फेट के घोल में जिंक, पहली तरह का इलेक्ट्रोड कहलाता है। यह एक दो-चरण इलेक्ट्रोड है जो नकारात्मक रूप से चार्ज होता है। संभावित ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया (पहले तंत्र के अनुसार) के परिणामस्वरूप बनता है (चित्र। 8.1)। जब कम सक्रिय धातुओं (Cu) को उनके नमक के घोल में डुबोया जाता है, तो विपरीत प्रक्रिया देखी जाती है। धातु और नमक के घोल के बीच इंटरफेस में, एक आयन की कमी के परिणामस्वरूप धातु जमा होती है जिसमें एक इलेक्ट्रॉन के लिए एक उच्च स्वीकर्ता क्षमता होती है, जो उच्च परमाणु चार्ज और आयन के छोटे त्रिज्या के कारण होती है। इलेक्ट्रोड को धनात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, अतिरिक्त नमक आयन निकट-इलेक्ट्रोड स्थान में एक दूसरी परत बनाते हैं, और Cu 2 +/Cu ° जोड़ी की एक इलेक्ट्रोड क्षमता उत्पन्न होती है। दूसरे तंत्र (चित्र। 8.2) के अनुसार पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया के परिणामस्वरूप क्षमता का निर्माण होता है। तंत्र, परिमाण और संकेत इलेक्ट्रोड क्षमताइलेक्ट्रोड प्रक्रिया में शामिल परमाणुओं की संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है।

तो, धातु (इलेक्ट्रोड) की भागीदारी के साथ होने वाली ऑक्सीकरण और कमी प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप धातु और समाधान के बीच इंटरफेस में क्षमता उत्पन्न होती है और एक दोहरी विद्युत परत के गठन को इलेक्ट्रोड क्षमता कहा जाता है।

यदि जस्ता प्लेट से तांबे की प्लेट में इलेक्ट्रॉनों को हटा दिया जाता है, तो प्लेटों पर संतुलन गड़बड़ा जाता है। ऐसा करने के लिए, हम सर्किट को बंद करने के लिए एक इलेक्ट्रोलाइट ब्रिज (के 2 एसओ 4 के समाधान के साथ एक ट्यूब) के साथ एक धातु कंडक्टर, निकट-इलेक्ट्रोड समाधान के साथ उनके लवण के समाधान में डूबे हुए जस्ता और तांबे की प्लेटों को जोड़ते हैं। जिंक इलेक्ट्रोड पर ऑक्सीकरण अर्ध-प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है:

और तांबे पर - कमी आधा प्रतिक्रिया:

कुल रेडॉक्स प्रतिक्रिया के कारण विद्युत प्रवाह होता है:

सर्किट में एक विद्युत प्रवाह दिखाई देता है। गैल्वेनिक सेल में विद्युत धारा (ईएमएफ) की घटना और प्रवाह का कारण इलेक्ट्रोड क्षमता (ई) - अंजीर में अंतर है। 8.3.

चावल। 8.3.गैल्वेनिक सेल का विद्युत परिपथ आरेख

बिजली उत्पन्न करनेवाली सेलएक प्रणाली है जिसमें एक रेडॉक्स प्रक्रिया की रासायनिक ऊर्जा परिवर्तित होती है

विद्युत में। गैल्वेनिक सेल का रासायनिक परिपथ आमतौर पर इस प्रकार लिखा जाता है संक्षिप्त योजना, जहां बाईं ओर एक अधिक ऋणात्मक इलेक्ट्रोड रखा गया है, इस इलेक्ट्रोड पर एक ऊर्ध्वाधर रेखा के साथ बने जोड़े को इंगित करें, संभावित छलांग दिखाएं। दो रेखाएँ समाधानों के बीच की सीमा को चिह्नित करती हैं। इलेक्ट्रोड चार्ज में दर्शाया गया है कोष्टक: (-) Zn°|Zn 2 +||Cu 2 +|Cu° (+) - गैल्वेनिक सेल के रासायनिक परिपथ का आरेख।

एक जोड़ी की रेडॉक्स क्षमता इलेक्ट्रोड प्रक्रिया में प्रतिभागियों की प्रकृति और समाधान में इलेक्ट्रोड प्रक्रिया में प्रतिभागियों के ऑक्सीकृत और कम रूपों के संतुलन सांद्रता के अनुपात पर निर्भर करती है, समाधान का तापमान, और द्वारा वर्णित है नर्नस्ट समीकरण। मात्रात्मक विशेषतारेडॉक्स सिस्टम रेडॉक्स क्षमता है जो इंटरफ़ेस प्लैटिनम पर होती है - पानी का घोल. एसआई इकाइयों में संभावित मूल्य वोल्ट (वी) में मापा जाता है और इसकी गणना से की जाती है नर्नस्ट-पीटर्स समीकरण:

जहाँ a(Ox) और a(Red) क्रमशः ऑक्सीकृत और अपचित रूपों की गतिविधियाँ हैं; आर- सार्वभौमिक गैस स्थिरांक; टी- थर्मोडायनामिक तापमान, के; एफ- फैराडे स्थिरांक (96,500 C/mol); एनप्राथमिक रेडॉक्स प्रक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या है; ए - हाइड्रोनियम आयनों की गतिविधि; एम- अर्ध-प्रतिक्रिया में हाइड्रोजन आयन के सामने स्टोइकोमेट्रिक गुणांक। ° का मान मानक रेडॉक्स विभव है, अर्थात। स्थिति a(Oх) = a(लाल) = a(H +) = 1 और दिए गए तापमान के तहत मापी गई क्षमता।

2H + /H 2 प्रणाली की मानक क्षमता 0 V के बराबर ली जाती है। मानक क्षमताएं संदर्भ मान हैं और 298K के तापमान पर सारणीबद्ध हैं। एक जोरदार अम्लीय वातावरण जैविक प्रणालियों की विशेषता नहीं है, इसलिए, जीवित प्रणालियों में होने वाली प्रक्रियाओं को चिह्नित करने के लिए, औपचारिक क्षमता का अधिक बार उपयोग किया जाता है, जो कि शर्त के तहत निर्धारित किया जाता है a(Ox) = a(Red), pH 7.4, और 310 K (शारीरिक स्तर) का तापमान। विभव लिखते समय, वाष्प को अंश के रूप में इंगित किया जाता है, जिसमें ऑक्सीडाइज़र अंश में और कम करने वाले एजेंट को हर में लिखा जाता है।

प्रतिस्थापन के बाद 25 डिग्री सेल्सियस (298 के) के लिए स्थिरांक(आर = 8.31 जे/मोल डिग्री; एफ\u003d 96 500 C / mol) नर्नस्ट समीकरण लेता है अगला दृश्य:

जहां ° युगल का मानक रेडॉक्स विभव है, V; o.fu के साथ और v.f के साथ। - क्रमशः ऑक्सीकृत और कम रूपों के संतुलन सांद्रता का उत्पाद; x और y अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरण में स्टोइकोमीट्रिक गुणांक हैं।

इलेक्ट्रोड क्षमता उसके नमक के घोल में डूबी हुई धातु की प्लेट की सतह पर बनती है, और केवल ऑक्सीकृत रूप [M n +] की सांद्रता पर निर्भर करती है, क्योंकि कम किए गए रूप की सांद्रता नहीं बदलती है। इसके साथ एक ही नाम के आयन की सांद्रता पर इलेक्ट्रोड क्षमता की निर्भरता समीकरण द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहाँ [M n+ ] धातु आयन की साम्यावस्था सांद्रता है; एन- अर्ध-प्रतिक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या, और धातु आयन की ऑक्सीकरण अवस्था से मेल खाती है।

Redox सिस्टम को दो प्रकारों में विभाजित किया गया है:

1) प्रणाली में केवल इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण Fe 3 + + = = Fe 2 +, Sn 2 + - 2ē = Sn 4 + किया जाता है। ये है पृथक रेडॉक्स संतुलन;

2) सिस्टम जहां इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण को प्रोटॉन के हस्तांतरण द्वारा पूरक किया जाता है, अर्थात। देखा विभिन्न प्रकार के संयुक्त संतुलन:प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों के दो कणों की संभावित प्रतिस्पर्धा के साथ प्रोटोलिटिक (एसिड-बेस) और रेडॉक्स। जैविक प्रणालियों में, महत्वपूर्ण रेडॉक्स सिस्टम इस प्रकार के होते हैं।

दूसरे प्रकार की प्रणाली का एक उदाहरण शरीर में हाइड्रोजन पेरोक्साइड के उपयोग की प्रक्रिया है: एच 2 ओ 2 + 2 एच + + 2ē 2 एच 2 ओ, साथ ही साथ में वसूली अम्लीय वातावरणऑक्सीजन युक्त कई ऑक्सीकरण एजेंट: सीआरओ 4 2-, सीआर 2 ओ 7 2-, एमएनओ 4 -। उदाहरण के लिए, MnО 4 - + 8Н + + 5ē = = Mn 2 + + 4Н 2 इस अर्ध-प्रतिक्रिया में इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन भाग लेते हैं। जोड़ी की क्षमता की गणना सूत्र के अनुसार की जाती है:

अधिक में एक विस्तृत श्रृंखलासंयुग्मित जोड़े, जोड़ी के ऑक्सीकरण और कम रूप ऑक्सीकरण के विभिन्न डिग्री (एमएनओ 4 - / एमएन 2 +) में समाधान में हैं। इलेक्ट्रोड मापने के रूप में

इस मामले में, एक निष्क्रिय सामग्री (पीटी) से बने इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोड प्रक्रिया में भागीदार नहीं है और केवल एक इलेक्ट्रॉन वाहक की भूमिका निभाता है। विलयन में होने वाली रेडॉक्स प्रक्रिया के कारण बनने वाली विभव कहलाती है रेडॉक्स संभावित।

इसे मापा जाता है रेडॉक्स इलेक्ट्रोडविलयन में एक अक्रिय धातु है जिसमें युग्म के ऑक्सीकृत और अपचित रूप होते हैं। उदाहरण के लिए, मापते समय ई ओ Fe 3 +/Fe 2 + के जोड़े एक रेडॉक्स इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हैं - एक प्लैटिनम मापने वाला इलेक्ट्रोड। संदर्भ इलेक्ट्रोड हाइड्रोजन है, जिसकी जोड़ी की क्षमता ज्ञात है।

गैल्वेनिक सेल में होने वाली प्रतिक्रिया:

रासायनिक श्रृंखला योजना: (-) पीटी | (एच 2 डिग्री), एच + | | फे 3 +, फे 2 + | पीटी (+)।

रेडॉक्स क्षमता पदार्थों की रेडॉक्स क्षमता का एक उपाय है। मानक जोड़ी क्षमता का मान संदर्भ तालिकाओं में दर्शाया गया है।

रेडॉक्स क्षमता की श्रृंखला में, निम्नलिखित नियमितताएं नोट की जाती हैं।

1. यदि जोड़ी की मानक रेडॉक्स क्षमता नकारात्मक है, उदाहरण के लिए ° (Zn 2+ (p) / Zn ° (t)) \u003d -0.76 V, तो हाइड्रोजन जोड़ी के संबंध में, जिसकी क्षमता है उच्चतर, यह जोड़ीएक पुनर्स्थापक के रूप में कार्य करता है। क्षमता पहले तंत्र (ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं) द्वारा बनाई गई है।

2. यदि जोड़ी की क्षमता सकारात्मक है, उदाहरण के लिए ° (Cu 2 + (p) / Cu (t)) \u003d +0.345 V हाइड्रोजन या अन्य संयुग्मित जोड़ी के संबंध में जिसका क्षमता कम है, यह जोड़ी है एक ऑक्सीकरण एजेंट। इस जोड़ी की क्षमता दूसरे तंत्र (कमी प्रतिक्रियाओं) के अनुसार बनती है।

3. युग्म के मानक विभव का बीजगणितीय मान जितना अधिक होगा, ऑक्सीकृत रूप की ऑक्सीडाइज़िंग क्षमता उतनी ही अधिक होगी और इस के घटे हुए रूप की अपचायक क्षमता उतनी ही कम होगी।

जोड़े सकारात्मक क्षमता के मूल्य में कमी और नकारात्मक क्षमता में वृद्धि ऑक्सीडेटिव में कमी और कमी गतिविधि में वृद्धि से मेल खाती है। उदाहरण के लिए:

8.4. हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड, रेडॉक्स माप

एक जोड़ी की रेडॉक्स क्षमता विद्युत डबल परत की क्षमता से निर्धारित होती है, लेकिन दुर्भाग्य से, इसे मापने की कोई विधि नहीं है। इसलिए, यह निरपेक्ष नहीं है, लेकिन सापेक्ष मूल्य, तुलना के लिए किसी अन्य जोड़ी को चुनना। संभावित माप एक पोटेंशियोमेट्रिक इंस्टॉलेशन का उपयोग करके किया जाता है, जो एक सर्किट वाले गैल्वेनिक सेल पर आधारित होता है: परीक्षण जोड़ी (इलेक्ट्रोड को मापने) का इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोड से जुड़ा होता है हाइड्रोजन जोड़ी(एच + / एच °) या कुछ अन्य, जिसकी क्षमता ज्ञात है (संदर्भ इलेक्ट्रोड)। गैल्वेनिक सेल एक एम्पलीफायर और एक विद्युत प्रवाह मीटर (चित्र। 8.4) से जुड़ा है।

रेडॉक्स प्रक्रिया के परिणामस्वरूप हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड पर हाइड्रोजन युग्म बनता है: 1/2H 2 o (g) H + (p) + e -। हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड एक आधा सेल है जिसमें

प्लैटिनम की एक पतली, ढीली परत के साथ लेपित प्लेटिनम प्लेट से, सल्फ्यूरिक एसिड के 1 एन समाधान में डूबा हुआ। समाधान के माध्यम से हाइड्रोजन पारित किया जाता है, प्लैटिनम की झरझरा परत में, इसका एक हिस्सा परमाणु अवस्था में गुजरता है। यह सब एक कांच के बर्तन (ampoule) में बंद है। हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड पहली तरह (गैस-धातु) का तीन-चरण इलेक्ट्रोड है। हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के लिए इलेक्ट्रोड संभावित समीकरण का विश्लेषण करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड की क्षमता रैखिक रूप से बढ़ जाती है

चावल। 8.4.हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड

माध्यम के पीएच मान (अम्लता में वृद्धि) में कमी और समाधान पर हाइड्रोजन गैस के आंशिक दबाव में कमी के साथ।

8.5. दिशा भविष्यवाणी

पदार्थों की मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन और मानक रेडॉक्स क्षमता के मूल्य पर

रेडॉक्स प्रतिक्रिया की दिशा को सिस्टम की आइसोबैरिक-आइसोथर्मल क्षमता (गिब्स ऊर्जा) में परिवर्तन से आंका जा सकता है, मुक्त ऊर्जा(ΔG) प्रक्रिया। प्रतिक्रिया मूल रूप से ΔG o . पर संभव है < 0. В окислительно-восстановительной реакции изменение свободной энергии равно बिजली के कामप्रणाली द्वारा किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ē कम करने वाले एजेंट से ऑक्सीकरण एजेंट तक जाता है। यह सूत्र में परिलक्षित होता है:

कहाँ पे एफ- फैराडे स्थिरांक 96.5 kK/mol के बराबर; एन- रेडॉक्स प्रक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या, प्रति 1 मोल पदार्थ; ई ओ- सिस्टम के दो संयुग्मित जोड़े के मानक रेडॉक्स क्षमता में अंतर का मूल्य, जिसे प्रतिक्रियाओं का इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) कहा जाता है। यह समीकरणरिश्ते के भौतिक अर्थ को दर्शाता है ई ओऔर गिब्स प्रतिक्रिया की मुक्त ऊर्जा।

एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया की स्वतःस्फूर्त घटना के लिए, यह आवश्यक है कि संयुग्मित युग्मों का संभावित अंतर एक सकारात्मक मान हो, जो समीकरण से अनुसरण करता है, अर्थात। जोड़ी, जिसकी क्षमता अधिक है, ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य कर सकती है। प्रतिक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि दोनों जोड़े की क्षमता बराबर नहीं हो जाती। इसलिए, इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए कि क्या किसी दिए गए अपचायक का ऑक्सीकरण किसी दिए गए ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा किया जाएगा या, इसके विपरीत, किसी को यह जानने की आवश्यकता है कि E o : ईओ = °ऑक्सीड। - ° आराम। प्रतिक्रिया उस दिशा में आगे बढ़ती है जो एक कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट और एक कमजोर कम करने वाले एजेंट के गठन की ओर ले जाती है। इस प्रकार, दो संयुग्मित युग्मों की क्षमता की तुलना करके, प्रक्रिया की दिशा की समस्या को मौलिक रूप से हल किया जा सकता है।

काम।क्या प्रस्तावित योजना के अनुसार Fe 3+ आयन को T1+ आयनों के साथ कम करना संभव है:

° अभिक्रिया का ऋणात्मक मान होता है:

प्रतिक्रिया असंभव है, क्योंकि Fe 3+ / Fe 2 + जोड़ी का ऑक्सीकृत Fe 3+ रूप T1 3 + / T1 + जोड़ी के T1+ को ऑक्सीकरण नहीं कर सकता है।

यदि अभिक्रिया का EMF ऋणात्मक है, तो प्रतिक्रिया हो रही हैविपरीत दिशा में। E° जितना बड़ा होगा, प्रतिक्रिया उतनी ही तीव्र होगी।

काम।एक घोल में FeC1 3 का रासायनिक व्यवहार क्या है:

ए) एनएआई; बी) नाबीआर?

हम अर्ध-प्रतिक्रियाओं की रचना करते हैं और युग्मों के लिए विभव ज्ञात करते हैं:

ए) इप्रतिक्रियाएं 2I - + 2Fe 3 + = I 2 + 2Fe 2 + 0.771-0.536 = = 0.235 V के बराबर होगी, इएक सकारात्मक मूल्य है। नतीजतन, प्रतिक्रिया मुक्त आयोडीन और Fe 2+ के गठन की ओर जाती है।

b) अभिक्रिया का E° 2Br - + 2Fe 3 + = Br 2 + 2Fe 2 + 0.771-1.065 = = -0.29 V के बराबर होगा। ऋणात्मक मान ई ओदर्शाता है कि पोटैशियम ब्रोमाइड द्वारा फेरिक क्लोराइड का ऑक्सीकरण नहीं होगा।

8.6. निरंतर संतुलन

रेडॉक्स प्रतिक्रिया

कुछ मामलों में, न केवल रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की दिशा और तीव्रता को जानना आवश्यक है, बल्कि प्रतिक्रियाओं की पूर्णता भी है (प्रारंभिक सामग्री कितने प्रतिशत प्रतिक्रिया उत्पादों में परिवर्तित हो जाती है)। उदाहरण के लिए, में मात्रात्मक विश्लेषणकोई केवल उन प्रतिक्रियाओं पर भरोसा कर सकता है जो व्यावहारिक रूप से 100% आगे बढ़ती हैं। इसलिए, किसी भी समस्या को हल करने के लिए इस या उस प्रतिक्रिया का उपयोग करने से पहले, के बराबर स्थिरांक निर्धारित करें

सिस्टम के इस द्वीप के नोवेसिया (के आर)। रेडॉक्स प्रक्रियाओं के केपी को निर्धारित करने के लिए, मानक रेडॉक्स क्षमता और नर्नस्ट समीकरण की एक तालिका का उपयोग किया जाता है:

जहां तक किजब संतुलन पहुंच जाता है, तो ऑक्सीकरण एजेंट के संयुग्मित जोड़े और रेडॉक्स प्रक्रिया के कम करने वाले एजेंट की क्षमता समान हो जाती है: φ ° ऑक्सीड। - ° आराम। = 0, तब ई ओ= 0. संतुलन की स्थिति में नर्नस्ट समीकरण से ई ओप्रतिक्रिया है:

कहाँ पे एन- रेडॉक्स प्रतिक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या; पी.एस. उत्पाद जिला और पी.एस. संदर्भ। सी-सी - क्रमशः, प्रतिक्रिया उत्पादों के संतुलन सांद्रता का उत्पाद और आरंभिक सामग्रीप्रतिक्रिया समीकरण में उनके स्टोइकोमेट्रिक गुणांक की डिग्री में।

संतुलन स्थिरांक इंगित करता है कि किसी दी गई प्रतिक्रिया के संतुलन की स्थिति तब होती है जब प्रतिक्रिया उत्पादों की संतुलन सांद्रता का उत्पाद प्रारंभिक पदार्थों के संतुलन सांद्रता के उत्पाद से 10 गुना अधिक हो जाता है। के अलावा, बड़ा मूल्यवान Kp इंगित करता है कि प्रतिक्रिया बाएं से दाएं की ओर बढ़ती है। केपी को जानना, प्रयोगात्मक डेटा का सहारा लिए बिना, प्रतिक्रिया की पूर्णता की गणना करना संभव है।

8.7. जैविक प्रणालियों में रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं

कोशिकाओं और ऊतकों में महत्वपूर्ण गतिविधि की प्रक्रिया में, विद्युत क्षमता में अंतर हो सकता है। शरीर में विद्युत रासायनिक परिवर्तनों को 2 मुख्य समूहों में विभाजित किया जा सकता है।

1. एक अणु से दूसरे अणु में इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण के कारण रेडॉक्स प्रक्रियाएँ होती हैं। ये प्रक्रियाएं प्रकृति में इलेक्ट्रॉनिक हैं।

2. आयनों के स्थानांतरण (उनके आवेशों को बदले बिना) और बायोपोटेंशियल के निर्माण से जुड़ी प्रक्रियाएं। शरीर में दर्ज बायोपोटेंशियल मुख्य रूप से हैं झिल्ली क्षमता. ये आयनिक प्रकृति के होते हैं। इन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, विभिन्न शारीरिक अवस्थाओं में ऊतकों की विभिन्न परतों के बीच क्षमता उत्पन्न होती है। वे शारीरिक रेडॉक्स प्रक्रियाओं की विभिन्न तीव्रता से जुड़े हैं। उदाहरण के लिए, प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया की अलग-अलग तीव्रता के परिणामस्वरूप प्रबुद्ध और अप्रकाशित पक्ष पर पत्ती की सतह के ऊतकों में बनने वाली क्षमताएं। प्रबुद्ध क्षेत्र को अनलिमिटेड क्षेत्र के संबंध में सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक प्रकृति वाली रेडॉक्स प्रक्रियाओं में, तीन समूहों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

पहले समूह में ऑक्सीजन और हाइड्रोजन की भागीदारी के बिना पदार्थों के बीच इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण से जुड़ी प्रक्रियाएं शामिल हैं। इन प्रक्रियाओं को इलेक्ट्रॉन ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स - हेटेरोवैलेंट और हेटेरोन्यूक्लियर कॉम्प्लेक्स की भागीदारी के साथ किया जाता है। इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण में होता है जटिल यौगिकएक ही धातु या विभिन्न धातुओं के परमाणुओं के, लेकिन में बदलती डिग्रीऑक्सीकरण। इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण का सक्रिय सिद्धांत संक्रमण धातु है, जो कई स्थिर ऑक्सीकरण राज्यों को प्रदर्शित करता है, और इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन के हस्तांतरण के लिए बड़ी ऊर्जा लागत की आवश्यकता नहीं होती है, स्थानांतरण लंबी दूरी पर किया जा सकता है। प्रक्रियाओं की उत्क्रमणीयता चक्रीय प्रक्रियाओं में बहुभागीदारी की अनुमति देती है। ये दोलन प्रक्रियाएँ पाई जाती हैं एंजाइमी उत्प्रेरण(साइटोक्रोम), प्रोटीन संश्लेषण, चयापचय प्रक्रियाएं. इस समूहपरिवर्तन एंटीऑक्सिडेंट होमियोस्टेसिस को बनाए रखने और शरीर को ऑक्सीडेटिव तनाव से बचाने में शामिल है। वे मुक्त-कट्टरपंथी प्रक्रियाओं के सक्रिय नियामक हैं, प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों, हाइड्रोजन पेरोक्साइड के उपयोग के लिए एक प्रणाली, और सब्सट्रेट के ऑक्सीकरण में भाग लेते हैं।

उत्प्रेरित, पेरोक्साइड, डिहाइड्रोजनेज। ये सिस्टम एंटीऑक्सिडेंट, एंटीपरॉक्साइड क्रिया करते हैं।

दूसरे समूह में ऑक्सीजन और हाइड्रोजन की भागीदारी से जुड़ी रेडॉक्स प्रक्रियाएं शामिल हैं। उदाहरण के लिए, सब्सट्रेट के एल्डिहाइड समूह का अम्लीय में ऑक्सीकरण:

तीसरे समूह में सब्सट्रेट से प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण से जुड़ी प्रक्रियाएं शामिल हैं, जो पीएच-निर्भर हैं, गठन के साथ डिहाइड्रोजनेज (ई) और कोएंजाइम (सीओ) एंजाइमों की उपस्थिति में होती हैं। सक्रिय परिसरएंजाइम-कोएंजाइम-सब्सट्रेट (ई-सीओ-एस), सब्सट्रेट से इलेक्ट्रॉनों और हाइड्रोजन के उद्धरणों को जोड़ता है, और इसके ऑक्सीकरण का कारण बनता है। ऐसा कोएंजाइम निकोटीनामाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड (एनएडी +) है, जो दो इलेक्ट्रॉनों और एक प्रोटॉन को जोड़ता है:

पर जैव रासायनिक प्रक्रियाएंसंयुक्त रासायनिक संतुलन होता है: रेडॉक्स, प्रोटोलिटिक और जटिल गठन प्रक्रियाएं। प्रक्रियाएं आमतौर पर प्रकृति में एंजाइमेटिक होती हैं। एंजाइमी ऑक्सीकरण के प्रकार: डिहाइड्रोजनेज, ऑक्सीडेज (साइटोक्रोमेस, फ्री रेडिकल ऑक्सीकरण-कमी)। शरीर में होने वाली रेडॉक्स प्रक्रियाओं को सशर्त रूप से निम्नलिखित प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: 1) सब्सट्रेट के कार्बन परमाणुओं के कारण इंट्रामोल्युलर डिसम्यूटेशन (असमानता) की प्रतिक्रियाएं; 2) अंतर-आणविक प्रतिक्रियाएं। -4 से +4 तक कार्बन परमाणुओं के ऑक्सीकरण राज्यों की एक विस्तृत श्रृंखला की उपस्थिति इसकी द्वंद्व को इंगित करती है। इसलिए, कार्बनिक रसायन विज्ञान में, कार्बन परमाणुओं के कारण रेडॉक्स विघटन प्रतिक्रियाएं आम हैं, जो अंतः और अंतःक्रियात्मक रूप से होती हैं।

8.8. झिल्ली क्षमता

आर विरचो के समय से यह ज्ञात है कि लिविंग सेल- यह प्राथमिक सेल जैविक संगठनशरीर के सभी कार्यों को प्रदान करना। शरीर में कई शारीरिक प्रक्रियाओं का क्रम कोशिकाओं और ऊतकों में आयनों के स्थानांतरण से जुड़ा होता है और एक संभावित अंतर की उपस्थिति के साथ होता है। झिल्ली परिवहन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है नकारात्मक परिवहनपदार्थ: परासरण,

निस्पंदन और बायोइलेक्ट्रोजेनेसिस। ये घटनाएं बाधा गुणों द्वारा निर्धारित की जाती हैं कोशिका की झिल्लियाँ. चयनात्मक पारगम्यता के साथ एक झिल्ली द्वारा अलग किए गए विभिन्न सांद्रता के समाधानों के बीच संभावित अंतर को झिल्ली क्षमता कहा जाता है। झिल्ली क्षमता आयनिक है और प्रकृति में इलेक्ट्रॉनिक नहीं है। यह आयनिक विषमता की उपस्थिति के कारण है, अर्थात। झिल्ली के दोनों ओर आयनों का असमान वितरण।

अंतरकोशिकीय माध्यम की cationic संरचना समुद्र के पानी की आयनिक संरचना के करीब है: सोडियम, पोटेशियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम। विकास की प्रक्रिया में, प्रकृति ने आयनों के परिवहन का एक विशेष तरीका बनाया है, जिसे कहा जाता है नकारात्मक परिवहन,संभावित अंतर के साथ। कई मामलों में, पदार्थों के स्थानांतरण का आधार प्रसार होता है, इसलिए कोशिका झिल्ली पर बनने वाली क्षमता को कभी-कभी कहा जाता है प्रसार क्षमता।यह तब तक मौजूद रहता है जब तक आयन सांद्रता का स्तर बंद नहीं हो जाता। संभावित मान छोटा है (0.1 वी)। आयन चैनलों के माध्यम से सुगम प्रसार होता है। आयनिक विषमता का उपयोग तंत्रिका और मांसपेशियों की कोशिकाओं में उत्तेजना उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। हालांकि, झिल्ली के दोनों किनारों पर आयनिक विषमता की उपस्थिति उन कोशिकाओं के लिए भी महत्वपूर्ण है जो एक उत्तेजक क्षमता उत्पन्न करने में असमर्थ हैं।

8.9. स्व-जांच के लिए प्रश्न और कार्य

पाठ के लिए तैयार

और परीक्षा

1. इलेक्ट्रोड और रेडॉक्स क्षमता की अवधारणा दें।

2. रेडॉक्स विभव की श्रृंखला में देखे गए मुख्य पैटर्न पर ध्यान दें।

3. पदार्थों की अपचायक क्षमता का माप क्या है? सबसे आम कम करने वाले एजेंटों के उदाहरण दें।

4. किसी पदार्थ की ऑक्सीकरण क्षमता का माप क्या है? सबसे आम ऑक्सीकरण एजेंटों के उदाहरण दें।

5. रेडॉक्स विभव को प्रयोगात्मक रूप से कैसे निर्धारित किया जा सकता है?

6. जब साइनाइड आयनों को इसमें डाला जाता है तो Co 3+ /Co 2+ सिस्टम की क्षमता कैसे बदल जाएगी? उत्तर स्पष्ट कीजिए।

7. उन अभिक्रियाओं का उदाहरण दीजिए जिनमें अम्लीय और क्षारीय माध्यमों में हाइड्रोजन परॉक्साइड एक ऑक्सीकारक (अपचायक) की भूमिका निभाता है।

8. जीवित प्रणालियों के कामकाज के लिए रेडॉक्स क्षमता पर केंद्रीय परमाणु के लिगैंड पर्यावरण को प्रकट करने की घटना का क्या महत्व है?

9. ग्लूकोज के जैविक ऑक्सीकरण में क्रेब्स चक्र तुरंत प्रतिक्रिया से पहले होता है:

जहां एनएडीएच और एनएडी + निकोटिनमाइड डाइन्यूक्लियोटाइड के कम और ऑक्सीकृत रूप हैं। मानक परिस्थितियों में यह रेडॉक्स प्रतिक्रिया किस दिशा में आगे बढ़ती है?

10. उन पदार्थों के नाम क्या हैं जो ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ विपरीत रूप से प्रतिक्रिया करते हैं और सब्सट्रेट की रक्षा करते हैं?

11. ऑक्सीकरण गुणों के आधार पर जीवाणुनाशक पदार्थों की क्रिया के उदाहरण दें।

12. परमैंगनेटोमेट्री और आयोडोमेट्री के तरीकों में अंतर्निहित प्रतिक्रियाएं। कार्य समाधान और उनकी तैयारी के तरीके।

13. क्या है जैविक भूमिकाअभिक्रियाएँ जिनमें मैंगनीज और मोलिब्डेनम की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन होता है?

14. नाइट्रोजन (III), नाइट्रोजन (IV), नाइट्रोजन (V) यौगिकों की विषाक्त क्रिया का तंत्र क्या है?

15. शरीर में सुपरऑक्साइड आयन कैसे डिटॉक्सीफाई होता है? प्रतिक्रिया समीकरण दें। इस प्रक्रिया में धातु आयनों की क्या भूमिका है?

16. अर्ध-प्रतिक्रियाओं की जैविक भूमिका क्या है: Fe 3+ + ↔ Fe 2+; घन 2+ + ē घन + ; सीओ 3+ + सीओ 2+? उदाहरण दो।

17. मानक ईएमएफ रेडॉक्स प्रक्रिया की गिब्स ऊर्जा में परिवर्तन से कैसे संबंधित है?

18. पोटैशियम आयोडाइड के जलीय विलयन के संबंध में ओजोन, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन पेरोक्साइड की ऑक्सीकरण शक्ति की तुलना करें। सारणीबद्ध डेटा के साथ अपने उत्तर का समर्थन करें।

19. शरीर में सुपरऑक्साइड ऑयन रेडिकल और हाइड्रोजन पेरोक्साइड के न्यूट्रलाइजेशन में कौन सी रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं? अर्ध-प्रतिक्रियाओं के समीकरण दीजिए।

20. d-तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाओं में परिवर्तन के साथ सजीव प्रणालियों में रेडॉक्स प्रक्रियाओं के उदाहरण दीजिए।

21. विषहरण के लिए रेडॉक्स अभिक्रियाओं के उपयोग के उदाहरण दीजिए।

22. ऑक्सीकरण एजेंटों के विषाक्त प्रभाव के उदाहरण दें।

23. घोल में Cr 3+, Cr 2 O 7 2-, I 2, I - के कण होते हैं। निर्धारित करें कि उनमें से कौन मानक परिस्थितियों में स्वतःस्फूर्त रूप से परस्पर क्रिया करता है?

24. अम्लीय वातावरण KMnO4 या K 2 Cr 2 O 7 में कौन सा संकेतित कण एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है?

25. हदबंदी स्थिरांक का निर्धारण कैसे करें कमजोर इलेक्ट्रोलाइटपोटेंशियोमेट्रिक विधि का उपयोग करना? गैल्वेनिक सेल के रासायनिक परिपथ का चित्र बनाइए।

26. क्या RMnO4 और NaNO2 विलयनों को एक साथ शरीर में लाना संभव है?

8.10. परीक्षण

1. कौन से हैलोजन अणु (सरल पदार्थ) रेडॉक्स द्वैत प्रदर्शित करते हैं?

क) कोई नहीं, ये सभी केवल ऑक्सीकारक हैं;

बी) फ्लोरीन को छोड़कर सब कुछ;

ग) आयोडीन को छोड़कर सब कुछ;

डी) सभी हलोजन।

2. किस हैलाइड आयन में सबसे अधिक अपचायक गतिविधि होती है?

ए एफ - ;

बी) सी1 - ;

ग) मैं - ;

घ) बीआर -।

3. कौन सा हैलोजन अनुपातहीन प्रतिक्रियाओं से गुजरता है?

ए) फ्लोरीन को छोड़कर सब कुछ;

बी) फ्लोरीन, क्लोरीन, ब्रोमीन को छोड़कर सब कुछ;

ग) क्लोरीन को छोड़कर सब कुछ;

d) कोई भी हैलोजन शामिल नहीं है।

4. दो ट्यूबों में KBr और KI विलयन होते हैं। दोनों ट्यूबों में FeCl 3 घोल डाला गया। किस स्थिति में हैलाइड आयन मुक्त हैलोजन में ऑक्सीकृत होता है यदि E o (Fe 3+ / फे 2+) = 0.77 वी; ई ° (बीआर 2 /2Br -) \u003d 1.06 वी; ई ओ (I2 / 2I -) \u003d 0.54 वी?

ए) केबीआर और केआई;

बी) केआई;

ग) केवीआर;

डी) किसी भी मामले में नहीं।

5. सबसे शक्तिशाली कम करने वाला एजेंट:

6. हाइड्रोजन परॉक्साइड वाली किस अभिक्रिया में गैसीय ऑक्सीजन अभिक्रिया उत्पादों में से एक होगी?

7. प्रस्तावित तत्वों में से किसमें सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता का उच्चतम मूल्य है?

ए) ओ;

बी) सी1;

ग) एन;

घ) एस.

8. कार्बनिक यौगिकों में कार्बन निम्नलिखित गुण प्रदर्शित करता है:

क) एक ऑक्सीकरण एजेंट;

बी) एजेंट को कम करने;

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शरीर में रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की भूमिका

पुरा होना:

कुप्रेचिक वी.वी.

चेक किया गया:

ओडिन्ट्सोवा एम.वी.

गोमेल 2016

परिचय

1. संक्षिप्त इतिहास

2. शरीर में ओवीआर

3. दवा और फार्मेसी में ओवीआर

4. रेडॉक्स क्षमता

निष्कर्ष

ग्रन्थसूची

परिचय

जैविक ऑक्सीकरण है बड़ा मूल्यवानजीवित जीवों के लिए। ज्यादातरजीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप बनती है।

पदार्थों का ऑक्सीकरण निम्नलिखित तरीकों से किया जा सकता है: ए) सब्सट्रेट से हाइड्रोजन को हटाना, जो ऑक्सीकृत (डीहाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया) है, बी) सब्सट्रेट द्वारा एक इलेक्ट्रॉन का दान, सी) सब्सट्रेट में ऑक्सीजन का जोड़। निम्नलिखित सभी प्रकार जीवित कोशिकाओं में पाए जाते हैं। ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाएं, संबंधित एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित - ऑक्सीडोरक्टेसेस। ऑक्सीकरण प्रक्रिया अलगाव में नहीं होती है, यह एक कमी प्रतिक्रिया से जुड़ी होती है: हाइड्रोजन या इलेक्ट्रॉन जोड़ की प्रतिक्रियाएं एक साथ होती हैं, अर्थात। रेडॉक्स अभिक्रियाएँ होती हैं। ऑक्सीकरण उन सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को संदर्भित करता है जिनमें इलेक्ट्रॉनों को छोड़ा जाता है, जो सकारात्मक वैलेंस में वृद्धि के साथ होता है। लेकिन साथ ही एक पदार्थ के ऑक्सीकरण के साथ, कमी भी होनी चाहिए, अर्थात। किसी अन्य पदार्थ में इलेक्ट्रॉनों का जुड़ना।

इस प्रकार, जैविक ऑक्सीकरण और कमी जीवित जीवों में होने वाली इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण की प्रतिक्रिया प्रतिक्रियाएं हैं, और ऊतक श्वसन एक ऐसा प्रकार है जैविक ऑक्सीकरण, जिस पर इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता आणविक ऑक्सीजन है।

1. लघु कथा

जैविक ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं का अध्ययन 18वीं शताब्दी में शुरू हुआ। ए लवॉज़ियर। उन्होंने शरीर के बाहर कार्बनिक पदार्थों के दहन की प्रक्रियाओं और जानवरों के श्वसन के बीच एक निश्चित पहचान की उपस्थिति पर ध्यान आकर्षित किया। यह पता चला कि सांस लेने के दौरान, साथ ही दहन के दौरान, ऑक्सीजन अवशोषित होती है और CO2 और H2O बनते हैं, हालांकि, शरीर में "जलने" की प्रक्रिया बहुत धीमी है, इसके अलावा, बिना लौ के।

ए। लैवोसियर के काम के बाद, लंबे समय तक विज्ञान इस राय पर हावी रहा कि दहन और धीमी ऑक्सीकरण की घटनाएं समान थीं। पोषक तत्त्वशरीर में। हालांकि, यह स्पष्ट नहीं रहा कि शरीर में यह विशेष धीमी "जलन" क्यों होती है जब नहीं सामान्य स्थिति. एक निश्चित कम तापमान (36-37 डिग्री सेल्सियस) पर, लौ की उपस्थिति के बिना (जैसा कि दहन के दौरान होता है) और पानी की उपस्थिति में, जिसकी सामग्री ऊतकों में 75-80% तक पहुंच जाती है कुल वजनऔर जो सामान्य परिस्थितियों में दहन को रोकता है। इसने संकेत दिया कि शरीर में कार्बनिक पदार्थों का धीमा ऑक्सीकरण हवा में कार्बनिक पदार्थों (लकड़ी, कोयला, आदि) के सामान्य दहन से इसके तंत्र में तेजी से भिन्न होता है, हालांकि दोनों मामलों में अंतिम उत्पाद CO2 और पानी हैं।

सबसे पहले, वैज्ञानिकों ने शरीर की कोशिकाओं में ऑक्सीजन के "सक्रियण" द्वारा जीवित जीवों में ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं के ऐसे अजीबोगरीब पाठ्यक्रम का कारण समझाने की कोशिश की।

ऑक्सीजन के "सक्रियण" से जुड़े जैविक ऑक्सीकरण के पहले सिद्धांतों में से एक रूसी वैज्ञानिक ओ.एम. द्वारा इसके अणु (-OO-) में विकसित किया गया था। उदाहरण, होने दोहरा बंधन), ऑक्सीजनेज़ एंजाइम की भागीदारी के साथ।

यौगिक आसानी से ऑक्सीकृत हो जाते हैं, उदाहरण के लिए, असंतृप्त फैटी एसिडपेरोक्साइड बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करें। इन अभिक्रियाओं में ऑक्सीकरण अपचयन के समानांतर होता है। इस प्रकार ओ.एम. श्वसन के दौरान रेडॉक्स प्रक्रियाओं के संयुग्मन के विचार को तैयार करने वाले बाख पहले थे। ए.एन. का सिद्धांत बाख को ऑक्सीजन सक्रियण का "पेरोक्साइड सिद्धांत" कहा जाता था।

हालांकि, विभिन्न श्वसन सबस्ट्रेट्स के ऑक्सीकरण के दौरान ऑक्सीजन सक्रियण का सही तंत्र अलग निकला।

जैविक ऑक्सीकरण के सिद्धांत के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका एक अन्य रूसी वैज्ञानिक वी.आई. पल्लादीना (1907)। उन्होंने श्वसन की अवधारणा को एंजाइमेटिक प्रक्रियाओं की एक प्रणाली के रूप में विकसित किया और हाइड्रोजन उन्मूलन (डीहाइड्रोजनीकरण की प्रक्रिया) द्वारा सब्सट्रेट के ऑक्सीकरण को विशेष महत्व दिया।

पौधों में सब्सट्रेट के ऑक्सीकरण का अध्ययन, वी.आई. पल्लाडिन ने पाया कि यह ऑक्सीजन के बिना हो सकता है यदि माध्यम में ऐसे पदार्थ हों जो ऑक्सीकरण के दौरान हाइड्रोजन को विभाजित करने में सक्षम हों। ऐसे पदार्थ वर्णक या क्रोमोजेन और अन्य पदार्थ हो सकते हैं जो हाइड्रोजन के मध्यवर्ती वाहक के रूप में कार्य करते हैं। सब्सट्रेट से हाइड्रोजन को जोड़कर, वे ऑक्सीकृत हो जाते हैं, क्रोमोजेन बहाल हो जाते हैं और रंगहीन हो जाते हैं। इस प्रकार, वी.आई. पल्लाडिन संलग्न बडा महत्वडीहाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया के रूप में ऑक्सीकरण प्रक्रिया, और जैविक ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं में हाइड्रोजन स्वीकर्ता के रूप में ऑक्सीजन की महत्वपूर्ण भूमिका को भी बताया।

वी.आई. द्वारा अनुसंधान पल्लाडिन की पुष्टि जी. वाईलैंड के कार्यों से हुई, जिन्होंने एल्डिहाइड ऑक्सीकरण के उदाहरण का उपयोग करते हुए स्थापित किया कि सब्सट्रेट डिहाइड्रोजनीकरण की प्रक्रिया मुख्य प्रक्रिया है जो जैविक ऑक्सीकरण को रेखांकित करती है, और ऑक्सीजन पहले से ही सक्रिय हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ बातचीत करता है। इस प्रकार, उनके डीहाइड्रोजनीकरण द्वारा पदार्थों के ऑक्सीकरण की अवधारणा बनाई गई, जिसे पाल-लाडिन-वाइलैंड सिद्धांत के रूप में जाना जाने लगा। बड़ी भूमिकाइस सिद्धांत की पुष्टि कई डिहाइड्रोजनेज एंजाइमों की खोज और अध्ययन से हुई थी जो विभिन्न सबस्ट्रेट्स से हाइड्रोजन परमाणुओं के उन्मूलन को उत्प्रेरित करते हैं।

इसके बाद, निम्नलिखित का अध्ययन किया गया: फॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया सहित अन्य चयापचय प्रक्रियाओं के साथ श्वसन का संबंध; जैविक ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने वाले एंजाइमों के गुण; कोशिका में इन एंजाइमों का स्थानीयकरण; ऊर्जा संचय और रूपांतरण तंत्र, आदि।

जैविक ऑक्सीकरण के अध्ययन में एक महत्वपूर्ण योगदान ओ। वारबर्ग, डी। केइलिन, जी। क्रेब्स, पी। मिशेल, डी। ग्रीन, ए। लेह्निंगर, बी। चांस, ई। रेकर, वी.ओ. द्वारा किया गया था। एंगेलहार्ड्ट, वी.ए. बेलिट्जर, एस.ई. सेवेरिन, वी.पी. स्कुलचेव और अन्य।

2. शरीर में ओवीआर

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं मानव और पशु शरीर में होने वाले चयापचय और ऊर्जा में एक असाधारण भूमिका निभाती हैं। ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया कमी प्रतिक्रिया से अविभाज्य है, और इन दोनों प्रक्रियाओं को एक अविभाज्य एकता में माना जाना चाहिए। किसी भी रेडॉक्स प्रतिक्रिया में, परमाणुओं के ऑक्सीकरण राज्यों का बीजगणितीय योग अपरिवर्तित रहता है। कई रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं केवल एक ऑक्सीकरण एजेंट और एक कम करने वाले एजेंट की बातचीत के लिए कम हो जाती हैं। लेकिन सबसे अधिक बार, यदि प्रतिक्रिया जलीय माध्यम में की जाती है, तो रेडॉक्स प्रक्रिया का कोर्स होता है बड़ा प्रभावपानी के हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्सिल आयनों के साथ-साथ समाधान में मौजूद एसिड और क्षार के साथ अभिकर्मकों की बातचीत। कभी-कभी रेडॉक्स प्रक्रिया के दौरान पर्यावरण का प्रभाव इतना अधिक होता है कि कुछ प्रतिक्रियाएं केवल अम्लीय या क्षारीय वातावरण में ही की जा सकती हैं। से एसिड बेस संतुलनपर्यावरण रेडॉक्स प्रतिक्रिया की दिशा पर निर्भर करता है, ऑक्सीकरण एजेंट के अणु (आयन) से जुड़े इलेक्ट्रॉनों की संख्या और कम करने वाले एजेंट के अणु (आयन) द्वारा छोड़ दिया जाता है, आदि। उदाहरण के लिए, आयोडाइड और आयोडेट्स के बीच प्रतिक्रिया आयोडीन तत्वों की रिहाई के साथ ही उपस्थिति में आगे बढ़ता है मजबूत अम्ल, और अत्यधिक क्षारीय माध्यम में, गर्म होने पर, विपरीत प्रतिक्रिया हो सकती है।

चयापचय, जिसमें रेडॉक्स प्रक्रियाएं इतनी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं, के दो पक्ष हैं: 1) प्लास्टिक, जो शरीर द्वारा आवश्यक जटिल कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण के लिए उबलता है " निर्माण सामग्री"ऊतकों और कोशिकाओं के नवीकरण के लिए, उन पदार्थों से जो मुख्य रूप से भोजन के साथ आते हैं (ये एनाबॉलिक प्रक्रियाएं हैं, या आत्मसात करने वाली प्रक्रियाएं हैं जिनके लिए ऊर्जा लागत की आवश्यकता होती है) - 2) ऊर्जा, जो जटिल उच्च-आणविक पदार्थों के टूटने (ऑक्सीकरण) के लिए उबलती है जो जैविक ईंधन की भूमिका निभाते हैं, सरल लोगों के लिए - पानी, कार्बन डाइऑक्साइड, आदि में (ये ऊर्जा की रिहाई के साथ अपचय प्रक्रियाएं, या प्रसार प्रक्रियाएं हैं)।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं एनाबॉलिक और कैटोबोलिक दोनों प्रक्रियाओं की एक जटिल श्रृंखला में आवश्यक लिंक हैं, लेकिन जीवित जीव के लिए ऊर्जा के मुख्य स्रोतों के रूप में उनकी भूमिका विशेष रूप से महान है। एरोबिक स्थितियों में मौजूद जीव (यानी हवा में ऑक्सीजन के ऑक्सीकरण वाले वातावरण में) यह ऊर्जा श्वसन की प्रक्रिया के माध्यम से प्राप्त करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कोशिकाओं और ऊतकों में शरीर में प्रवेश करने वाले पोषक तत्व कार्बन डाइऑक्साइड, पानी, अमोनिया में ऑक्सीकृत हो जाते हैं। , यूरिया और अन्य। अपशिष्ट उत्पादों की विशेषता अपेक्षाकृत छोटे मूल्यऊर्जा और एन्ट्रापी के उच्च मूल्य (ग्रीक से - बारी, परिवर्तन - कई तत्वों से युक्त एक प्रणाली के विकार का एक उपाय)।

श्वसन की प्रक्रिया एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया पर आधारित होती है जिसमें डायटोमेसियस ऑक्सीजन का एक अणु पानी के दो अणु बनाता है। बाहरी श्वसन की प्रक्रिया में, वायुमंडलीय ऑक्सीजन हीमोग्लोबिन से बांधती है और ऑक्सीहीमोग्लोबिन के रूप में, रक्त प्रवाह के साथ ऊतकों की केशिकाओं तक पहुंचाई जाती है। ऊतक की प्रक्रिया में, या कोशिकीय श्वसन, ऊतक और कोशिकाएं इस ऑक्सीजन को अवशोषित करती हैं, जिससे ऑक्सीजन का ऑक्सीकरण जो शरीर में प्रवेश करता है बाहरी वातावरणप्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट। शिरापरक रक्त के प्रवाह के साथ एक साथ गठित कार्बन डाइऑक्साइड को फेफड़ों में भेजा जाता है और वहां, एल्वियोली की दीवारों के माध्यम से फैलकर, यह निकाली गई हवा का हिस्सा बन जाता है। लेकिन जैविक ऑक्सीकरण की इन प्रक्रियाओं में, सीधे ऑक्सीजन के संपर्क में आने वाले सब्सट्रेट समान नहीं होते हैं मैक्रोमोलेक्यूलर यौगिक, जो मूल रूप से भोजन की संरचना में थे, और जठरांत्र संबंधी मार्ग में हाइड्रोलाइटिक दरार के परिणामस्वरूप सरल, कम आणविक भार वाले उत्पाद हैं।

हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप प्रसार के पहले चरण में काम्प्लेक्स कार्बोहाइड्रेट्स- स्टार्च, सुक्रोज, ग्लाइकोजन और अन्य एमाइलेज की भागीदारी के साथ ग्लूकोज और अन्य मोनोसेकेराइड में परिवर्तित हो जाते हैं। लाइपेस की भागीदारी वाले वसा फैटी एसिड और ग्लिसरॉल में परिवर्तित हो जाते हैं। प्रोटीयोलाइटिक एंजाइम की क्रिया के तहत प्रोटीन कम आणविक भार पेप्टाइड्स और अमीनो एसिड में परिवर्तित हो जाते हैं। इस स्तर पर, ऊर्जा निकलती है, जो कुल रासायनिक ऊर्जा का 1% से अधिक नहीं है। पोषक तत्त्व. उत्पादों का एक हिस्सा जो प्रसार के पहले चरण में उत्पन्न हुआ है, मानव शरीर ऊतकों और कोशिकाओं के निर्माण के लिए सामग्री प्राप्त करने के साथ-साथ रासायनिक ईंधन की आपूर्ति से जुड़ी अनाबोलिक प्रतिक्रियाओं के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में उपयोग करता है।

हाइड्रोलिसिस उत्पादों का एक और हिस्सा ऑक्सीकरण से गुजरता है, जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड, पानी, अमोनिया, यूरिया, आदि के साथ-साथ अधूरे ऑक्सीकरण उत्पाद भी बनते हैं।

प्रसार के दूसरे चरण में, लगभग 1/3 कुलऊर्जा, लेकिन जारी ऊर्जा अभी तक उच्च-ऊर्जा पदार्थों के निर्माण के माध्यम से जमा नहीं हुई है।

प्रसार के तीसरे चरण में, पूर्ण ऑक्सीकरणसभी दूसरे चरण में गठित मध्यवर्ती उत्पाद: पानी, कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया, यूरिया, आदि, और शेष 2/3 शरीर को खाद्य पदार्थों से प्राप्त रासायनिक ऊर्जा जारी की जाती है। यह जटिल रासायनिक प्रक्रिया, जिसमें लगातार दस प्रतिक्रियाएं शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक संबंधित एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है, को ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र या क्रेब्स चक्र कहा जाता है। इन अनुक्रमिक प्रतिक्रियाओं को करने के लिए आवश्यक एंजाइम झिल्ली में स्थानीयकृत होते हैं संरचनात्मक तत्वकोशिकाएं माइटोकॉन्ड्रिया हैं। ऑक्सीकरण थायोसल्फेट मारक पानी

प्रसार के तीसरे चरण में, 40-60% ऊर्जा निकलती है, जिसका उपयोग शरीर द्वारा उच्च-ऊर्जा पदार्थों के संश्लेषण के लिए किया जाता है।

इस प्रकार, शरीर में पोषक तत्वों के प्रसार के चरणों से पता चलता है कि शरीर की ऊर्जा आपूर्ति 99% है जो इसमें रेडॉक्स प्रक्रियाओं की घटना से प्रदान की जाती है।

इसके अलावा, शरीर में रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की मदद से, कुछ जहरीला पदार्थचयापचय के दौरान गठित। यह इस तरह है कि शरीर जैव रासायनिक ऑक्सीकरण के मध्यवर्ती उत्पादों के हानिकारक प्रभावों से छुटकारा पाता है।

3. दवा और फार्मेसी में ओवीआर

विभिन्न के रेडॉक्स गुणों के बारे में जानकारी दवाईआपको रोगी के साथ उनकी एक साथ नियुक्ति के साथ-साथ उनके संयुक्त भंडारण की स्वीकार्यता के साथ संगतता के मुद्दों को हल करने की अनुमति देता है। इन आंकड़ों को ध्यान में रखते हुए, श्रृंखला की असंगति स्पष्ट हो जाती है। दवाई(जैसे पोटेशियम आयोडाइड और सोडियम नाइट्राइट, पोटेशियम परमैंगनेट और सोडियम थायोसल्फेट, हाइड्रोजन पेरोक्साइड और आयोडाइड, आदि)।

कई मामलों में दवा गुण चिकित्सा तैयारीसीधे उनके रेडॉक्स गुणों से संबंधित हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, कई एंटीसेप्टिक, रोगाणुरोधी और कीटाणुनाशक (आयोडीन, पोटेशियम परमैंगनेट, हाइड्रोजन पेरोक्साइड, तांबे, चांदी और पारा के लवण) एक ही समय में मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं।

एक सार्वभौमिक प्रतिरक्षी (एंटीडोट) के रूप में सोडियम थायोसल्फेट का उपयोग एक ऑक्सीकरण एजेंट और एक कम करने वाले एजेंट दोनों के रूप में रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में भाग लेने की क्षमता पर आधारित है। आर्सेनिक, पारा और सीसा यौगिकों के साथ विषाक्तता के मामले में, सोडियम थायोसल्फेट के घोल के अंतर्ग्रहण से विरल रूप से घुलनशील और इसलिए व्यावहारिक रूप से गैर-विषैले सल्फेट्स का निर्माण होता है। विषाक्तता के मामले में हाइड्रोसायनिक एसिडया साइनाइड, सोडियम थायोसल्फेट इन्हें परिवर्तित करना संभव बनाता है जहरीला पदार्थकम जहरीले रोडानाइड यौगिकों में। हलोजन और अन्य मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ विषाक्तता के मामले में, सोडियम ट्रायोसल्फेट का एंटीटॉक्सिक प्रभाव इसके मध्यम कम करने वाले गुणों के कारण होता है।

4. रेडॉक्स संभावित

रेडॉक्स प्रक्रियाओं के बारे में बोलते हुए, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऑक्सीकरण या कमी प्रतिक्रियाओं के दौरान, विद्युतीय संभाव्यताऑक्सीकृत या अपचित पदार्थ: एक पदार्थ, अपने इलेक्ट्रॉनों को छोड़कर और सकारात्मक रूप से चार्ज होने पर, ऑक्सीकृत हो जाता है, दूसरा, इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करने और नकारात्मक रूप से चार्ज होने पर, बहाल हो जाता है। उनके बीच विद्युत क्षमता में अंतर रेडॉक्स क्षमता (ओआरपी) है।

रेडॉक्स विभव एक माप है रासायनिक गतिविधिसमाधान में आयनों के आवेश में परिवर्तन से जुड़े प्रतिवर्ती रासायनिक प्रक्रियाओं में तत्व या उनके यौगिक। इसका मतलब यह है कि ओआरपी, जिसे रेडॉक्स क्षमता (अंग्रेजी रेडऑक्स - रिडक्शन / ऑक्सीडेशन से) भी कहा जाता है, रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉन गतिविधि की डिग्री की विशेषता है, अर्थात, इलेक्ट्रॉनों के जोड़ या हस्तांतरण से जुड़ी प्रतिक्रियाओं में। माप (इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री में) में, इस अंतर के परिमाण को एह के रूप में दर्शाया जाता है और मिलीवोल्ट में व्यक्त किया जाता है। ऑक्सीकरण में सक्षम घटकों की सांद्रता जितनी अधिक होगी, घटकों की एकाग्रता को बहाल किया जा सकता है, रेडॉक्स क्षमता जितनी अधिक होगी। ऑक्सीजन और क्लोरीन जैसे पदार्थ इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करते हैं और उच्च विद्युत क्षमता रखते हैं; इसलिए, न केवल ऑक्सीजन, बल्कि अन्य पदार्थ (विशेष रूप से, क्लोरीन) भी ऑक्सीकरण एजेंट हो सकते हैं, जबकि हाइड्रोजन जैसे पदार्थ, इसके विपरीत, आसानी से इलेक्ट्रॉनों का दान करें और कम विद्युत क्षमता रखें। ऑक्सीजन में सबसे बड़ी ऑक्सीकरण क्षमता होती है, और हाइड्रोजन में सबसे कम करने की क्षमता होती है, लेकिन उनके बीच अन्य पदार्थ होते हैं जो पानी में मौजूद होते हैं और कम तीव्रता से ऑक्सीकरण एजेंटों या कम करने वाले एजेंटों की भूमिका निभाते हैं।

प्रत्येक रेडॉक्स प्रतिक्रिया के लिए ओआरपी मान या तो सकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है।

उदाहरण के लिए, प्राकृतिक जल में, Eh मान -400 से +700 mV तक होता है, जो उसमें होने वाली ऑक्सीडेटिव और कमी प्रक्रियाओं की समग्रता से निर्धारित होता है। संतुलन की स्थिति के तहत, ओआरपी मान एक निश्चित तरीके से होता है जलीय पर्यावरण, और इसका मूल्य हमें इसके बारे में कुछ सामान्य निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है रासायनिक संरचनापानी।

बायोकैमिस्ट्री में, रेडॉक्स क्षमता के मूल्यों को मिलीवोल्ट में नहीं, बल्कि आरएच (कमी हाइड्रोजनी) की पारंपरिक इकाइयों में व्यक्त किया जाता है।

मनमानी इकाइयों के पैमाने rH में 42 विभाजन होते हैं।

"0" का अर्थ है शुद्ध हाइड्रोजन,

"42" - शुद्ध ऑक्सीजन,

"28" एक तटस्थ वातावरण है।

पीएच और आरएच निकट से संबंधित हैं।

ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं एसिड-बेस बैलेंस (उच्च आरएच, पीएच कम) को कम करती हैं, जबकि कम करने वाली प्रक्रियाएं पीएच में वृद्धि में योगदान करती हैं। बदले में, pH मान rH मान को प्रभावित करता है।

मानव शरीर में, रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के दौरान जारी ऊर्जा होमोस्टैसिस (रचना और गुणों की सापेक्ष गतिशील स्थिरता) को बनाए रखने पर खर्च की जाती है। अंदर का वातावरणऔर शरीर के बुनियादी शारीरिक कार्यों की स्थिरता) और शरीर की कोशिकाओं के पुनर्जनन, यानी शरीर की महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने के लिए।

सिल्वर क्लोराइड संदर्भ इलेक्ट्रोड के सापेक्ष प्लैटिनम इलेक्ट्रोड पर मापा गया मानव शरीर के आंतरिक वातावरण का ओआरपी हमेशा सामान्य होता है शून्य से कम, यानी हसी नकारात्मक मान, जो आमतौर पर -100 से -200 मिलीवोल्ट की सीमा में होते हैं। पीने के पानी का ओआरपी, उसी तरह मापा जाता है, लगभग हमेशा शून्य से अधिक होता है, आमतौर पर +100 से +400 एमवी की सीमा में। यह लगभग सभी प्रकार के पीने के पानी के लिए सच है, जो दुनिया के सभी शहरों में नल से बहता है, जो कांच में बेचा जाता है और प्लास्टिक की बोतलें, जो मुंह में सफाई करने के बाद प्राप्त होता है

रिवर्स ऑस्मोसिस प्लांट और विभिन्न बड़े और छोटे जल उपचार प्रणालियों में से अधिकांश।

मानव शरीर के आंतरिक वातावरण और पीने के पानी के ओआरपी में इन अंतरों का मतलब है कि मानव शरीर के आंतरिक वातावरण में इलेक्ट्रॉनों की गतिविधि पीने के पानी में इलेक्ट्रॉनों की गतिविधि की तुलना में बहुत अधिक है।

इलेक्ट्रॉनों की गतिविधि शरीर के आंतरिक वातावरण की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है, क्योंकि यह सीधे से संबंधित है मौलिक प्रक्रियाएंमहत्वपूर्ण गतिविधि।

जब सामान्य पीने का पानीमानव (या अन्य) जीव के ऊतकों में प्रवेश करता है, यह कोशिकाओं और ऊतकों से इलेक्ट्रॉन लेता है, जिसमें 80-90% पानी होता है। नतीजतन जैविक संरचनाजीव (कोशिका झिल्ली, कोशिका अंग, न्यूक्लिक एसिडऔर अन्य) ऑक्सीडेटिव गिरावट से गुजरते हैं। तो शरीर खराब हो जाता है, उम्र, महत्वपूर्ण अंग अपना कार्य खो देते हैं। लेकिन इन नकारात्मक प्रक्रियाओं को धीमा किया जा सकता है यदि पानी भोजन और पेय के साथ शरीर में प्रवेश करता है, जिसमें शरीर के आंतरिक वातावरण के गुण होते हैं, अर्थात, इसमें सुरक्षात्मक और पुनर्स्थापनात्मक गुण होते हैं।

शरीर के लिए पीने के पानी का बेहतर उपयोग करने के लिए सकारात्मक मूल्यरेडॉक्स क्षमता, इसका ओआरपी शरीर के आंतरिक वातावरण के ओआरपी के मूल्य के अनुरूप होना चाहिए। बदलाव की जरूरतशरीर में पानी का ओआरपी कोशिका झिल्लियों की विद्युत ऊर्जा के व्यय के कारण होता है, अर्थात ऊर्जा की ऊर्जा ऊँचा स्तर, ऊर्जा, जो वास्तव में पोषक परिवर्तन की जैव रासायनिक श्रृंखला का अंतिम उत्पाद है।

पानी की जैव-अनुकूलता प्राप्त करने के लिए शरीर द्वारा खर्च की गई ऊर्जा की मात्रा इसकी मात्रा और पानी के ओआरपी और शरीर के आंतरिक वातावरण के बीच के अंतर के समानुपाती होती है।

यदि शरीर में प्रवेश करने वाले पीने के पानी का ओआरपी मानव शरीर के आंतरिक वातावरण के ओआरपी के मूल्य के करीब है, तो विद्युत ऊर्जाकोशिका की झिल्लियाँ ( महत्वपूर्ण ऊर्जाशरीर) पानी के इलेक्ट्रॉनों की गतिविधि के सुधार पर खर्च नहीं किया जाता है और पानी तुरंत अवशोषित हो जाता है, क्योंकि इस पैरामीटर में इसकी जैविक संगतता है। यदि पीने के पानी में शरीर के आंतरिक वातावरण के ओआरपी की तुलना में अधिक नकारात्मक ओआरपी है, तो यह इसे इस ऊर्जा के साथ खिलाती है, जिसका उपयोग कोशिकाओं द्वारा बाहरी वातावरण के प्रतिकूल प्रभावों से शरीर के एंटीऑक्सीडेंट संरक्षण के ऊर्जा भंडार के रूप में किया जाता है।

निष्कर्ष

ऑक्सीजन, चयापचय और कई अन्य रासायनिक प्रक्रियाओं की रिहाई के साथ पौधों द्वारा श्वसन, कार्बन डाइऑक्साइड को आत्मसात करना मूल रूप से रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं हैं। भाप बॉयलरों और इंजनों की भट्टियों में ईंधन का दहन अन्तः ज्वलनधातुओं का इलेक्ट्रोलाइटिक जमाव, गैल्वेनिक कोशिकाओं और बैटरियों में होने वाली प्रक्रियाओं में ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं शामिल हैं।

रसीद मौलिक पदार्थ(लौह, क्रोमियम, मैंगनीज, सोना, चांदी, सल्फर, क्लोरीन, आयोडीन, आदि) और मूल्यवान रासायनिक उत्पाद (अमोनिया, क्षार, नाइट्रिक, सल्फ्यूरिक और अन्य एसिड) रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं पर आधारित हैं।

रेडॉक्स इन . पर विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्रवॉल्यूमेट्रिक विश्लेषण विधियों की स्थापना की गई: परमैंगनाटोमेट्री, आयोडोमेट्री, ब्रोमैटोमेट्री और अन्य, जो उत्पादन प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने और वैज्ञानिक अनुसंधान करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

इस प्रकार, प्रकृति में होने वाली अधिकांश रासायनिक प्रक्रियाएं और मनुष्य द्वारा अपने में किया जाता है व्यावहारिक गतिविधियाँ, रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं हैं। ये प्रतिक्रियाएं मुख्य प्रक्रियाएं हैं जो किसी भी जीव की महत्वपूर्ण गतिविधि सुनिश्चित करती हैं और सिद्धांत और व्यवहार में बहुत महत्व रखती हैं।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं की प्रकृति और पैटर्न का गहरा ज्ञान उन्हें नियंत्रित करना और नए पदार्थों के संश्लेषण के लिए उनका उपयोग करना संभव बनाता है। मिलाना सामान्य पैटर्नअकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों के गुणों के बाद के अध्ययन के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं का पाठ्यक्रम आवश्यक है, जो मानव शरीर में होने वाली प्रक्रियाओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।

ग्रन्थसूची

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ऑक्सीकरण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा परमाणु और अणु इलेक्ट्रॉन खो देते हैं, रासायनिक प्रतिक्रियाऑक्सीजन के साथ किसी चीज की परस्पर क्रिया, जिसके परिणामस्वरूप ऑक्साइड बनते हैं।

यह शरीर में सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक प्रतिक्रिया है। प्रतिक्रिया स्वाभाविक और सामान्य है। व्यक्ति के लिए आवश्यकभोजन के साथ आने वाले कार्बनिक यौगिकों के ऑक्सीकरण से ऊर्जा उत्पन्न होती है। जैविक ऑक्सीकरण या कोशिकीय श्वसन के परिणामस्वरूप ऊष्मा, जल, कार्बन डाइऑक्साइड, अमीनो एसिड परिवर्तित होते हैं, हार्मोन बनते हैं।

हालांकि, अत्यधिक अनियंत्रित ऑक्सीकरण है विनाशकारी प्रक्रिया, ये बीमारियाँ और जल्दी बुढ़ापा हैं।

एंटीऑक्सीडेंट - रासायनिक यौगिकजो ओवर ऑक्सीडेशन को रोकता है। मुक्त कण रासायनिक यौगिक हैं जो अत्यधिक ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप होते हैं।

फ्री रेडिकल्स का खतरा

मुक्त कण हैं हानिकारक पदार्थ, जो अपर्याप्त ऑक्सीजन की कमी के परिणामस्वरूप बनते हैं, ये सक्रिय "प्रदूषक" हैं। वे उकसाने में सक्षम हैं श्रृंखला अभिक्रियाऔर कोशिका क्षति का कारण बनते हैं। हमारा शरीर मुक्त कणों का विरोध करने में सक्षम है, जितना हो सके जहरीले और विदेशी पदार्थों के प्रभाव को बेअसर करता है, लेकिन जब ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाशरीर की सुरक्षात्मक क्षमताओं से अधिक, रोग शुरू होता है।

फ्री रेडिकल्स कैंसर के प्रेरक एजेंट हैं। उनकी कार्रवाई के तहत, स्ट्रोक और दिल का दौरा पड़ता है, ऑटोइम्यून की एक पूरी श्रृंखला और मानसिक बिमारी. कई व्यसनों या मनोवैज्ञानिक व्यसनों सहित।

वृद्धि के मुख्य कारणों में से एक मुक्त कणशरीर में खा रहा है। इस दिशा में, कई प्रमुख डॉक्टरों और वैज्ञानिकों ने काम किया है और काम कर रहे हैं, शिक्षाविद न्यूरोसर्जन जी। शतालोवा, शिक्षाविद शरीर विज्ञानी ए। उगोलेव, प्रोफेसर ऑन्कोलॉजिस्ट आई। पेट्रोव, बायोकेमिस्ट सी। कैंपबेल, कार्डियोलॉजिस्ट डी। ओर्निश, कार्डियोसर्जन ई। वेयरहम, विज्ञान ऑन्कोलॉजिस्ट वी। एलबर्ग के डॉक्टर।

शरीर में मुक्त कणों की वृद्धि से बचने के लिए क्या आवश्यक है?

हमें एंटीऑक्सीडेंट चाहिए!
एंटीऑक्सिडेंट विटामिन और आहार पूरक, और प्राकृतिक के रूप में कृत्रिम हो सकते हैं।
प्राकृतिक एंटीऑक्सीडेंट सभी प्रकार के पौधे, फल, सब्जियां, अनाज हैं।

एंटीऑक्सिडेंट केवल जीवित पौधों के खाद्य पदार्थों में पाए जाते हैं, और अतिरिक्त पशु प्रोटीन मुक्त कणों में वृद्धि का कारण बनते हैं।

एंटीऑक्सीडेंट में सबसे अमीर हैं ताजा फलऔर चमकीले, संतृप्त रंग की सब्जियां, स्पष्ट रंजकता के साथ। एंटीऑक्सिडेंट आमतौर पर रंगीन होते हैं क्योंकि अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को अवशोषित करने के लिए जिम्मेदार वही रसायन भी दृश्यमान रंग बनाता है। कुछ एंटीऑक्सिडेंट को कैरोटीनॉयड कहा जाता है, और सैकड़ों प्रकार होते हैं। वे पीले बीटा-कैरोटीन (कद्दू) से लेकर लाल लाइकोपीन (टमाटर) और नारंगी क्रिप्टोक्सैन्थिन (संतरे) तक रंग में होते हैं। अन्य एंटीऑक्सीडेंट रंगहीन होते हैं, जैसे रासायनिक पदार्थजैसे एस्कॉर्बिक एसिड (खट्टे फल, साग) और विटामिन ई (पागल, अनाज)।

बहुत से लोग मानते हैं कि कृत्रिम एंटीऑक्सीडेंट की तैयारी उन्हें अन्य कारकों के हानिकारक प्रभावों से बचाएगी। हालांकि, हम दृढ़ता से घोषणा करते हैं कि कई अध्ययनों के दौरान, वैज्ञानिकों ने पाया है कि एंटीऑक्सीडेंट दवाई लेने का तरीकाकोशिकाओं पर मुक्त कणों के विनाशकारी प्रभाव को न रोकें और शरीर की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को धीमा न करें। दुर्भाग्य से, उच्च प्रोटीन आहार बनाए रखते हुए विटामिन लेने का कोई मतलब नहीं है। इस मामले में, यह आवश्यक है।

को छोड़कर सभी मानव स्वाद प्राप्त किए जाते हैं स्तन का दूध, जिसका अर्थ है कि किसी भी उम्र में एक व्यक्ति अपनी स्वाद वरीयताओं को बदल सकता है।
वॉल स्ट्रीट जर्नल (2014.1)

1. डिहाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया: एसएच 2 + एचएडी + = एस + एचएडीएच + एच +

2. एक इलेक्ट्रॉन की हानि: O 2 0 + 1eàO 2 -

3. कम सब्सट्रेट से आणविक ऑक्सीजन में 2H + का स्थानांतरण: SH 2 + O 2 0 + 2e \u003d S + H 2 O

4. सब्सट्रेट के लिए ऑक्सीजन का लगाव: एसएच 2 + 1/2 ओ 2 0 + 2 ई \u003d एचओ - एस -एच

2. इलेक्ट्रोड और रेडॉक्स क्षमता की घटना का तंत्र। नर्नस्ट-पीटर्स समीकरण.

पदार्थों की रेडॉक्स क्षमता का एक उपाय रेडॉक्स क्षमता है। आइए हम क्षमता के उद्भव के तंत्र पर विचार करें। जब एक प्रतिक्रियाशील धातु (Zn, Al) को उसके नमक के घोल में डुबोया जाता है, उदाहरण के लिए Zn को ZnSO 4 के घोल में डुबोया जाता है, तो ऑक्सीकरण प्रक्रिया के परिणामस्वरूप धातु अतिरिक्त रूप से घुल जाती है, एक जोड़ी बनती है, एक दोहरी विद्युत परत धातु की सतह और Zn 2 + / Zn ° जोड़ी क्षमता प्रकट होती है।

अपने नमक के घोल में डूबी धातु, जैसे जिंक सल्फेट के घोल में जिंक, पहली तरह का इलेक्ट्रोड कहलाता है। यह एक दो-चरण इलेक्ट्रोड है जो नकारात्मक रूप से चार्ज होता है। विभव ऑक्सीकरण अभिक्रिया के परिणामस्वरूप बनता है (चित्र 8.1)। जब कम सक्रिय धातुओं (Cu) को उनके नमक के घोल में डुबोया जाता है, तो विपरीत प्रक्रिया देखी जाती है। धातु और नमक के घोल के बीच इंटरफेस में, एक आयन की कमी के परिणामस्वरूप धातु जमा होती है जिसमें एक इलेक्ट्रॉन के लिए एक उच्च स्वीकर्ता क्षमता होती है, जो उच्च परमाणु चार्ज और आयन के छोटे त्रिज्या के कारण होती है। इलेक्ट्रोड को धनात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, अतिरिक्त नमक आयन निकट-इलेक्ट्रोड स्थान में एक दूसरी परत बनाते हैं, और Cu 2 +/Cu ° जोड़ी की एक इलेक्ट्रोड क्षमता उत्पन्न होती है। पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया (चित्र। 8.2) के परिणामस्वरूप क्षमता का निर्माण होता है। इलेक्ट्रोड क्षमता का तंत्र, परिमाण और संकेत इलेक्ट्रोड प्रक्रिया में शामिल परमाणुओं की संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है।

तो, धातु (इलेक्ट्रोड) की भागीदारी और एक दोहरी विद्युत परत के गठन के साथ होने वाली ऑक्सीकरण और कमी प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप धातु और समाधान के बीच इंटरफेस में उत्पन्न होने वाली क्षमता को कहा जाता है इलेक्ट्रोड क्षमता.

और तांबे पर - कमी आधा प्रतिक्रिया:

कुल रेडॉक्स प्रतिक्रिया के कारण विद्युत प्रवाह होता है:

चावल। 8.3.गैल्वेनिक सेल का विद्युत परिपथ आरेख

बिजली उत्पन्न करनेवाली सेल- एक प्रणाली जिसमें रेडॉक्स प्रक्रिया की रासायनिक ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। गैल्वेनिक सेल के रासायनिक सर्किट को आमतौर पर एक छोटे आरेख के रूप में लिखा जाता है, जहां बाईं ओर एक अधिक नकारात्मक इलेक्ट्रोड रखा जाता है, इस इलेक्ट्रोड पर बने जोड़े को एक ऊर्ध्वाधर रेखा द्वारा इंगित किया जाता है, और संभावित छलांग दिखाई जाती है। दो रेखाएँ समाधानों के बीच की सीमा को चिह्नित करती हैं। इलेक्ट्रोड का आवेश कोष्ठक में दर्शाया गया है: (-) Zn°|Zn 2 +||Cu 2 +|Cu° (+) - गैल्वेनिक सेल के रासायनिक परिपथ का आरेख।

रेडॉक्स प्रणाली की मात्रात्मक विशेषता है रेडॉक्स संभावित, चरण सीमा पर उत्पन्न होने वाला प्लैटिनम - जलीय घोल। एसआई इकाइयों में संभावित मूल्य वोल्ट (वी) में मापा जाता है और इसकी गणना से की जाती है नर्नस्ट-पीटर्स समीकरण:

25 °C (298K) के लिए स्थिर मूल्यों के प्रतिस्थापन के बाद (R = 8.31 J/mol deg; एफ= 96 500 C/mol) नर्नस्ट समीकरण निम्नलिखित रूप लेता है:

Redox सिस्टम को दो प्रकारों में विभाजित किया गया है:

1) सिस्टम में केवल इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण Fe 3 + + = = Fe 2 +, Sn 2 + - 2ē = Sn 4 + किया जाता है। ये है पृथक रेडॉक्स संतुलन;

2) प्रणालियाँ जहाँ इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण प्रोटॉन स्थानांतरण द्वारा पूरक होता है, अर्थात। देखा विभिन्न प्रकार के संयुक्त संतुलन:प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों के दो कणों की संभावित प्रतिस्पर्धा के साथ प्रोटोलिटिक (एसिड-बेस) और रेडॉक्स। जैविक प्रणालियों में, महत्वपूर्ण रेडॉक्स सिस्टम इस प्रकार के होते हैं।

दूसरे प्रकार की प्रणाली का एक उदाहरण शरीर में हाइड्रोजन पेरोक्साइड के उपयोग की प्रक्रिया है: एच 2 ओ 2 + 2 एच + + 2ē 2 एच 2 ओ, साथ ही ऑक्सीजन युक्त कई ऑक्सीकरण एजेंटों के अम्लीय वातावरण में कमी: सीआरओ 4 2-, सीआर 2 ओ 7 2-, एमएनओ 4 -। उदाहरण के लिए, MnО 4 - + 8Н + + 5ē = = Mn 2 + + 4Н 2 इस अर्ध-प्रतिक्रिया में इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन भाग लेते हैं। जोड़ी की क्षमता की गणना सूत्र के अनुसार की जाती है:

संयुग्मित जोड़े की एक विस्तृत श्रृंखला में, जोड़ी के ऑक्सीकृत और कम किए गए रूप ऑक्सीकरण के विभिन्न डिग्री (एमएनओ 4 - / एमएन 2 +) में समाधान में हैं। इलेक्ट्रोड मापने के रूप में

विलयन में होने वाली रेडॉक्स प्रक्रिया के कारण बनने वाली विभव कहलाती है रेडॉक्स संभावित।

गैल्वेनिक सेल में होने वाली प्रतिक्रिया:

रासायनिक श्रृंखला योजना: (-) पीटी | (एच 2 डिग्री), एच + | | फे 3 +, फे 2 + | पीटी (+)।

रेडॉक्स पोटेंशिअल (ORP)उस प्रणाली की क्षमता है जिसमें ऑक्सीकरण और कम करने वाले रूपों की गतिविधियां होती हैं दिया गया पदार्थएक के बराबर हैं। ओआरपी को मानक संदर्भ इलेक्ट्रोड के संयोजन में रेडॉक्स इलेक्ट्रोड का उपयोग करके मापा जाता है।

प्रत्येक रेडॉक्स प्रतिक्रिया का अपना होता है रेडॉक्स जोड़ी- इस जोड़ी में ऑक्सीकृत और कम रूप में एक पदार्थ होता है (Fe +3 /Fe +2)।

रेडॉक्स जोड़ी की गतिविधि का एक मात्रात्मक माप इसका ओआरपी मान है।

ओआरपी वाष्प >>>ऑक्सीडेंट

जोड़े ओआरपी<<<восстановитель

ओआरपी इस पर निर्भर करता है:

1. रेडॉक्स जोड़ी की प्रकृति,

2. सांद्रता

3.तापमान

3. ऑक्सीकरण और कम करने वाले एजेंटों की तुलनात्मक ताकत। रेडॉक्स क्षमता के मूल्यों द्वारा रेडॉक्स प्रक्रियाओं की दिशा की भविष्यवाणी करना।

हाइड्रोजन के संबंध में कम करने वाले एजेंटों के रूप में कार्य करने वाले इलेक्ट्रोड (ई डिग्री) की मानक क्षमता में "-" चिह्न होता है, और "+" चिह्न में इलेक्ट्रोड की मानक क्षमता होती है, जो ऑक्सीकरण एजेंट होते हैं।

धातुएं, उनके मानक इलेक्ट्रोड क्षमता के आरोही क्रम में व्यवस्थित होती हैं, तथाकथित का निर्माण करती हैं धातुओं की विद्युत रासायनिक वोल्टेज श्रृंखला : Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, पं., औ.

रेडॉक्स क्षमता की श्रृंखला में, निम्नलिखित नियमितताएं नोट की जाती हैं।

1. यदि किसी युग्म का मानक रेडॉक्स विभव ऋणात्मक है, उदाहरण के लिए ° (Zn 2+ (p) / Zn ° (t)) \u003d -0.76 V, तो हाइड्रोजन युग्म के संबंध में जिसकी विभव अधिक है, यह जोड़ी कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करती है। क्षमता पहले तंत्र (ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं) द्वारा बनाई गई है।

3. युग्म के मानक विभव का बीजगणितीय मान जितना अधिक होगा, ऑक्सीकृत रूप की ऑक्सीडाइज़िंग क्षमता उतनी ही अधिक होगी और इस युग्म के अपचित रूप की अपचायक क्षमता उतनी ही कम होगी। सकारात्मक क्षमता के मूल्य में कमी और नकारात्मक क्षमता में वृद्धि ऑक्सीडेटिव में कमी और कमी गतिविधि में वृद्धि से मेल खाती है। उदाहरण के लिए।

शरीर का क्षारीकरण उन स्थितियों में अत्यंत महत्वपूर्ण है जहां पर्यावरण वांछित होने के लिए बहुत कुछ छोड़ देता है, हमारा आहार संतुलित नहीं है, और हम दवाएं लेते हैं। आदर्श अस्तित्व की स्थितियों में शरीर का क्षारीकरण स्वभाव से ही मनुष्य के तंत्र में निहित है। लेकिन वर्तमान में, हम प्रकृति से इतने दूर हैं कि शरीर एसिड के बेअसर होने का सामना नहीं कर सकता है और विभिन्न रोगों के विकास की नींव है।

शरीर में पीएच में कमी

यदि रक्त का पीएच केवल 0.01 से अम्लीय वातावरण की ओर बदलता है, तो रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति में 40 प्रतिशत की कमी होती है। नतीजतन, प्रतिरक्षा कोशिकाएं पूरी तरह से सुरक्षात्मक कार्य नहीं करती हैं, एंजाइम गतिविधि कम हो जाती है, और चयापचय प्रक्रियाएं धीमी हो जाती हैं।

एक स्वस्थ व्यक्ति के रक्त के अम्ल-क्षार संतुलन (पीएच) का मान बहुत ही संकीर्ण सीमाओं के भीतर भिन्न होता है: 7.35 से 7.45 तक। और रक्त के पीएच में थोड़ा सा भी परिवर्तन जो इन सीमाओं से परे जाता है, वह बीमारियों का कारण बन सकता है।

यदि शरीर की कोशिकाओं को स्नान करने वाला रक्त अधिक अम्लीय हो जाता है, तो कोशिकाओं को इसे बेअसर करने के लिए अपने स्वयं के खनिज भंडार का त्याग करने के लिए मजबूर किया जाता है, जिससे कोशिका के भीतर ही अम्लता बढ़ जाती है। अम्लीय वातावरण में, अधिकांश एंजाइमों की गतिविधि कम हो जाती है। नतीजतन, अंतरकोशिकीय बातचीत बाधित होती है। अम्लीय वातावरण में कैंसर कोशिकाएं पनपती हैं।

मूत्र का अम्लीय वातावरण गुर्दे की पथरी के निर्माण के लिए एक आदर्श स्थिति है, जो गुर्दे की पुरानी विफलता, सूजन संबंधी बीमारियों और गुर्दे की विफलता की ओर जाता है।

कम उम्र में पहले से ही लार का अम्लीय वातावरण दांतों को नष्ट करने में "मदद करता है", स्टामाटाइटिस के विकास को गति देता है।

इस प्रकार, शरीर में पीएच में कमी से प्रतिरक्षा में कमी और 200 से अधिक बीमारियों की उपस्थिति होती है। यदि एक व्यक्ति एक ही समय में कई रोग प्रकट करता है, तो रक्त पीएच में स्पष्ट गिरावट होती है। स्वाभाविक रूप से, जब पीएच सामान्य हो जाता है, तो स्वास्थ्य बहाल हो जाता है।

1932 में वापस, ओटो वारबर्ग को घातक ट्यूमर की रहने की स्थिति का निर्धारण करने के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार मिला। रक्त के अम्लीकृत होने पर ट्यूमर कोशिकाएं (साथ ही बैक्टीरिया और रोगजनक सूक्ष्मजीव) पनपती हैं, i. जब पीएच 7.2 - 7.3 यूनिट से नीचे चला जाता है। जब पीएच सामान्य हो गया, तो ट्यूमर ने पहले बढ़ना बंद कर दिया और फिर हल हो गया! यदि रक्त का पीएच सामान्य है, तो विदेशी बैक्टीरिया और सूक्ष्मजीवों में प्रजनन की स्थिति नहीं होती है।

हमारे द्वारा खाए जाने वाले खाद्य पदार्थों को दो समूहों में विभाजित किया जाता है: शरीर का ऑक्सीकरण और क्षारीकरण। शरीर के क्षारीकरण को मुख्य रूप से सब्जियों, फलों और दूध से बढ़ावा मिलता है। और सबसे शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट मांस और मछली उत्पाद हैं।

विभिन्न उत्पादों का सावधानीपूर्वक अध्ययन करने के बाद, आप आत्मविश्वास से इस प्रश्न का उत्तर दे सकते हैं कि आप में कौन सा भोजन प्रबल है: शरीर का ऑक्सीकरण या क्षारीकरण?

उत्पादों का क्षारीकरण

उत्पादों	क्षारीकरण गुणांक
अजमोदा	4
ताजा खीरे	4
सलाद	4
ताजा टमाटर	4
ताजा चुकंदर	4
ताजा गाजर	4
सूखे खुबानी	4
ताज़ा खुबानी	3
तरबूज़	3
ख़रबूज़े	3
बेर	3
फल (लगभग सभी)	3
सफेद बन्द गोभी	3
गोभी	3
सिंहपर्णी के पौधे	3
मूली	3
काली मिर्च	3
आलू	3
ताजी फलियाँ	3
जौ का दलिया	3
दूध सीरम	3
जामुन (कोई भी)	2-3
बादाम	2
प्याज	2
हरी मटर	2
किशमिश	2
पिंड खजूर	2

उत्पाद जो शरीर को ऑक्सीकृत करते हैं

उत्पादों की संक्षिप्त सूची

कंप्यूटर विश्लेषण के आधार पर, अमेरिकी वैज्ञानिकों ने मुख्य खाद्य पदार्थों के एसिड लोड की एक तालिका तैयार की:
मुख्य खाद्य पदार्थों का अम्ल भार (प्रति 240 किलोकैलोरी में मिलीइक्विवेलेंट)

शरीर का क्षारीकरण

शरीर में वांछित ph को बनाए रखने का पहला तरीका मानव वजन के 30-33 मिलीलीटर प्रति 1 किलो की दर से सही पानी का उपयोग करना है। प्यूरिफायर की मदद से आप ऐसे पानी को किसी भी हालत में तैयार कर सकते हैं।

उत्पादों का क्षारीकरण

नट, बीज, अनाज और बीन्स को स्वस्थ कैसे बनाएं।

आपको यह जानने की जरूरत है कि अधिकांश फलियां, साथ ही साथ सभी अनाज, एक प्रकार का अनाज और बाजरा को छोड़कर, सामान्य खाना पकाने के दौरान रक्त की अम्लता को बढ़ाते हैं। हालांकि, भिगोने या अंकुरित होने के बाद, सभी फलियां और फलियां क्षारीय प्रभाव डालने की क्षमता हासिल कर लेती हैं। सलाद के अलावा इन्हें कच्चा ही खाया जाता है। पूर्व-भिगोने से नट और बीजों की पाचनशक्ति बढ़ जाती है, क्योंकि यह उन पदार्थों को हटाने में मदद करता है जो एंजाइम की गतिविधि को उनके खोल से रोकते हैं। इसके अलावा, अनाज, फलियां, नट और बीज भिगोने से एंजाइमों की क्रिया के माध्यम से वसा को फैटी एसिड, प्रोटीन को अमीनो एसिड में और कार्बोहाइड्रेट को सरल शर्करा में तोड़ने को बढ़ावा मिलता है, जो पाचन तंत्र पर भार को बहुत कम करता है।

कुछ आसान टिप्स।

सभी कच्चे मेवे और बीज भोजन से आधा घंटा पहले भिगो दें।
अनाज को पकाने से पहले 30 मिनट के लिए भिगो दें, फिर पानी निकाल दें, और दलिया को ताजे पानी में उबाल लें।
बीन्स को रात भर भिगो दें। आप उन्हें एक मिनट के लिए उबलने दे सकते हैं, फिर एक घंटे के लिए बंद ढक्कन के नीचे छोड़ दें, पानी निकाल दें और डिश को ताजे पानी में पकाएं।

सभी बीज, अनाज और फलियां समय से पहले तैयार की जा सकती हैं। ऐसा करने के लिए, उन्हें एक घंटे के लिए भिगोया जाता है, फिर सुखाया जाता है और एक अंधेरी जगह में संग्रहीत किया जाता है।

शरीर के पीएच स्तर को मापना

रक्त और लसीका के पीएच के विपरीत, लार और मूत्र का पीएच एसिड लोड के साथ बदलता रहता है और इसलिए यह हमारे भोजन की गुणवत्ता के संकेतक के रूप में काम कर सकता है।

पीएच परीक्षण स्ट्रिप्स की मदद से, आप आसानी से, जल्दी और सटीक रूप से पीएच स्तर को अपने घर से बाहर निकले बिना निर्धारित कर सकते हैं। यदि मूत्र का पीएच स्तर सुबह 6.0 - 6.4 और शाम को 6.4 - 7.0 के बीच उतार-चढ़ाव करता है, तो आपका शरीर सामान्य रूप से कार्य कर रहा है। इस उद्देश्य के लिए, आप संकेतक लिटमस स्ट्रिप्स का उपयोग कर सकते हैं, जो स्कूली रसायन विज्ञान के पाठों और मधुमेह रोगियों के लिए बनाए जाते हैं। इष्टतम माप सुबह 10 बजे से दोपहर 12 बजे तक।

लार का पीएच स्तर जानना भी तर्कसंगत है, अगर लार में पीएच स्तर पूरे दिन 6.4 - 6.8 के बीच रहता है - यह आपके शरीर के स्वास्थ्य को भी इंगित करता है। परीक्षण के परिणाम पाचन तंत्र एंजाइमों, विशेष रूप से यकृत और पेट की गतिविधि को दर्शाते हैं।

अगर लार और पेशाब का पीएच सामान्य से कम हो तो क्या करें?

आहार में क्षारीय खाद्य पदार्थों की मात्रा बढ़ाएँ (तालिका देखें),
- नियमित रूप से टहलें या अन्य कोमल शारीरिक गतिविधियों का उपयोग करें।
- मानव वजन के 30-33 मिलीलीटर प्रति 1 किलो की दर से सही पानी का उपयोग करें।

छात्र के लिए पोर्टल। आत्म प्रशिक्षण

अध्याय 8. रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं और प्रक्रियाएं

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