रेडॉक्स प्रतिक्रिया
रेडॉक्स अभिक्रियाएं ऐसी रासायनिक अभिक्रियाएं हैं जिनमें प्रतिक्रियाकारियों कार्यप्रवाह उनके बदलते ऑक्सीकरण अवस्थाओं में परिवर्तित होता है। ‘रेडॉक्स’ शब्द ‘घटन’ से छोटा रूप है। सभी रेडॉक्स अभिक्रियाएं दो अलग प्रक्रियाओं में विभाजित की जा सकती हैं: ऑक्सीकरण और अवरोध।
ऑक्सीकरण-छांटन (रेडॉक्स) अभिक्रियाएँ हमेशा पदार्थों के साथ साथ ऑक्सीकरण और अवरोध का समवर्तीकरण शामिल करती हैं। ऑक्सीकरण के प्रक्रियण के दौरान ऑक्सीकरण प्राप्त कर रहे पदार्थ को कम करते कहा जाता है, जबकि वायरोध के प्रक्रियण के दौरान अवरोध प्राप्त कर रहे पदार्थ को कम करते कहा जाता है।
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सामग्री की तालिका
ऑक्सीकरण और अवरोधित एजेंट्स की पहचान
रेडॉक्स अभिक्रियाओं पर समस्याएं
रेडॉक्स अभिक्रियाओं के अनुप्रयोग
रेडॉक्स अभिक्रियाएं क्या हैं?
रेडॉक्स अभिक्रियाएं, यानी ऑक्सीकरण-अवरोध अभिक्रियाएं, ऐसी रासायनिक अभिक्रियाएं हैं जिनमें पदार्थों की ऑक्सीकरण अवस्थाएं परिवर्तित होती हैं। ये अभिक्रियाएं प्रतिक्रियाकारियों के बीच इलेक्ट्रॉन के संचरण को शामिल करती हैं।
रेडॉक्स अभिक्रिया एक ऐसी रासायनिक अभिक्रिया हो सकती है जिसमें दो प्रतिक्रियाकर्ताओं में इलेक्ट्रॉन का संचरण होता है। इस इलेक्ट्रॉन के संचरण को रेडॉक्स अवस्थाओं के परिवर्तन की बदलते हुए देखकर पहचाना जा सकता है।
नीचे दिए गए चित्र में एक रेडॉक्स अभिक्रिया में दो प्रतिक्रियाकर्ताओं के बीच इलेक्ट्रॉन संचरण दिखाया गया है।
चित्र से यह देखा जा सकता है कि प्रतिक्रियाकारी A ने एक इलेक्ट्रॉन खो दिया है, जिससे उसका ऑक्सीकरण हो गया है। वहीं, प्रतिक्रियाकारी B ने एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त किया है, जिससे उसका अवरोध हो गया है।
ऑक्सीकरण इलेक्ट्रॉनों की घाटी और एक निर्धारित प्रतिक्रियाकारी के ऑक्सीकरण अवस्था में वृद्धि है। अवरोध इलेक्ट्रॉनों के प्राप्ति और एक प्रतिक्रियाकारी के अवरोध अवस्था में घटने का है।
हर रेडॉक्स अभिक्रिया को दो आधार-अभिक्रियाएं में टुकड़ों में विभाजित किया जा सकता है, जिनमें ऑक्सीकरण आधार-अभिक्रिया और अवरोध आधार-अभिक्रिया शामिल होती हैं। एक ऑक्सिकरण एजेंट एक इलेक्ट्रॉन स्वीकार करने वाला प्रजनन-प्रतिक्रियाशील प्रजाति है जो रेडॉक्स अभिक्रिया में अवरोध प्राप्त करने की प्रवृत्ति रखती है। अन्य ओर, एक इलेक्ट्रॉन को हस्तांतरित करने की प्रवृत्ति रखने वाली प्रजनन-दाता प्रजाति को अवरोधित एजेंट कहा जा सकता है। इन प्रजातियां अवरोध होने की प्रवृत्ति रखती हैं।
इन आधार-अभिक्रियाओं को पृष्ठों के दोनों ओर बराबर इलेक्ट्रॉन की कुल संख्या होने की भांति संतुलनित करते जाना चाहिए।
रेडॉक्स अभिक्रियाओं के प्रकार
लैंगिक पुष्टिकरण प्रतिक्रियाएं के विभिन्न प्रकार हैं:
- अग्नि प्रतिक्रियाएं
- प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं
- ऑक्सीकरण-अधारण प्रतिक्रियाएं
- एम्ल-आधार प्रतिक्रियाएं
- धातुतत्व-निकास प्रतिक्रियाएं
विभाजन प्रतिक्रिया
संयोजन प्रतिक्रिया
प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया
असंतुलन प्रतिक्रियाएं
विभाजन प्रतिक्रिया
इस प्रकार की प्रतिक्रिया में, एक संयोजन को विभिन्न संयोजनों में विभाजित किया जाता है। इन प्रकार की प्रतिक्रिया के उदाहरणों में शामिल हैं:
2Na + H2 → 2NaH
2H2O → 2H2 + O2
2Na2CO3 → 4Na2O + 2CO2
AB → A + B
उपरोक्त सभी प्रतिक्रियाएं छोटे रासायनिक यौगिकों के विघटन के परिणामस्वरूप होती हैं।
लेकिन, एक विशेष मामला होता है जो यह साबित करता है कि सभी विभाजन प्रतिक्रियाएं ही रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं नहीं होती हैं।
उदाहरण के लिए: CaCO3 → CaO + CO2
देखें: प्रतिक्रियाओं के प्रकार
संयोजन प्रतिक्रिया
संयोजन प्रतिक्रिया का एक उदाहरण है: सोडियम + क्लोरीन → सोडियम क्लोराइड
2HCl + O2 → CO2 + H2O
2Fe + 3O2 → 4Fe2O3
प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया
इस प्रकार की प्रतिक्रिया में, एक तत्व या एक आयन को दूसरे तत्व या आयन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। इसे X + YZ → XZ + Y
की रूप में प्रदर्शित किया जा सकता है। इसके अलावा, प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं को इन में वर्गीकृत किया जा सकता है…
धातु प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया
अधातु प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया
धातु प्रतिस्थापन
खाद्यकार संयंत्रों में, संयंत्र में मौजूद धातु को एक और धातु द्वारा प्रतियोगित किया जा सकता है। इन प्रकार की प्रतिक्रियाएं अपने खानिजों से प्राकृतिक धातु प्राप्त करने में बहुत उपयोगी होती हैं।
उदाहरण के लिए:
CuSO4 + Zn → Cu + ZnSO4
अधातु प्रतिस्थापन अविश्वसनीयता
इस प्रकार की प्रतिक्रिया में, हम हाइड्रोजन प्रतिस्थापन और कभी-कभी विशेषतः घटनेवाली प्रतिक्रियाओं में ऑक्सीजन प्रतिस्थापन का आकलन कर सकते हैं।
असंतुलन प्रतिक्रियाएं
असंतुलन प्रतिक्रियाएं ऐसी प्रतिक्रियाएं हैं जिनमें एकाधिक प्रतिक्रियाएं होती हैं जिसमें एकमात्र अपकर्षित या अधिकृत यौगिक होता है।
P4 + 3NaOH + 3H2O → 3NaH2PO2 + 3H2O + PH3
असंतुलन प्रतिक्रिया वीडियो पाठ
![असंतुलन प्रतिक्रिया]()
अभिगम्यता की उदाहरणों
- मिथेन की ज्वालामुक्ति: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
- लोहे का जिर्णना: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
कुछ रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के उदाहरण, साथ ही उनके संबंधित ऑक्सीकरण और अधारण आधा-प्रतिक्रियाएं, इस खंड में प्रस्तुत किए जाते हैं।
उदाहरण 1: हाइड्रोजन और फ्लोरीन के बीच प्रतिक्रिया
हाइड्रोजन और फ्लोरीन के बीच प्रतिक्रिया निम्नलिखित रूप में लिखी जा सकती है:
$$2H_2 + F_2 \rightarrow 2HF$$
इस प्रतिक्रिया में, हाइड्रोजन ऑक्सीकर्ण होता है और फ्लोरीन अधारित होता है।
2HF → H2 + F2
2H+ + 2e- → H2
2F- → F2 + 2e-
हाइड्रोजन और फ्लोरीन आयों का संयोजन कर उन्हें हाइड्रोजन फ्लोराइड बनाने के लिए जाते हैं।
उदाहरण 2: जस्ता और तांबे के बीच कार्यक्रम
यह एक धातु प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया का उदाहरण है, जहां जस्ता तांबे सल्फेट समाधानक में मौजूद काजोरी वाले Cu2+ आयन को प्रतिदीप्त करके तांबे को प्राप्त करता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है।
Zn (s) + CuSO4 (aq) → ZnSO4 (aq) + Cu (s)
Zn2+ + 2e– → Zn
Cu2+ + 2e- → Cu
इस प्रकार, जिंक कोपर सल्फेट समाधान से कॉपर को एक रेडक्स प्रतिक्रिया में हटा देता है।
उदाहरण 3: लोहा और हाइड्रोजन पेरॉक्साइड के बीच प्रतिक्रिया
हाइड्रोजन पेरॉक्साइड एक तत्त्विक की हाइड्रॉक्साइड्स को लोहे की प्रोटोनत माध्यम में जब अम्ल मौजूद होता है, तो Fe2+ को Fe3+ में ऑक्सीकरण करता है। नीचे प्रतिक्रिया दी गई है।
2Fe2+ + H2O2 + 2H+ → 2Fe3+ + 2H2O
Fe2+ → Fe3+ + e⁻
2 H2O2 → O2 + 4 OH- + 2e-
इस प्रकार, हाइड्रोजन पेरॉक्साइड के ऑक्सीकरण में बने हाइड्रॉक्साइड आयन अम्ल द्वारा दान की गई प्रोटोन के साथ मेलकर पानी बनते हैं।
ऑक्सीकरण और अपक्षीकरण प्रतिक्रियाएँ
रेडक्स प्रतिक्रियाओं की समझ प्राप्त करने के लिए, हमें पहले अलग-अलग तरीके से ऑक्सीकरण और अपक्षीकरण प्रतिक्रियाएँ चर्चा करें।
ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया क्या होती है?
ऑक्सीकरण को किसी पदार्थ से इलेक्ट्रॉनों की हानि के रूप में परिभाषित किया जा सकता है; ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं की दूसरी परिभाषा यह कहती है कि किसी पदार्थ से ऑक्सीजन या अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव तत्व या हाइड्रोजन या अधिक इलेक्ट्रोपाज़िटिव तत्व की हटाव एक्सीकरण प्रतिक्रिया कहलाती है।
ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के उदाहरण
2S(s) + O2 (g) → SO2 (g)
CH4 (g) + 2O2 (g) → CO2 (g) + 2H2O (l)
अपक्षीकरण प्रतिक्रिया क्या होती है?
अपक्षीकरण प्रतिक्रिया एक प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रिया होती है जिसमें इलेक्ट्रॉन और अणु या अणुकीटन को जोड़ा जाता है, जिससे नई यौगिक का निर्माण होता है।
अपक्षीकरण प्रतिक्रियाएँ ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं की तरह हीली जाती हैं. किसी रासायनिक प्रतिक्रिया में विधुतवर्धक तत्व लाभ करेगा जब किसी रासायनिक प्रतिक्रिया में तत्व को विधुतहीन बनाया जाता है। किसी रासायनिक प्रतिक्रिया में इधर से हाइड्रोजन, यानि अधिक इलेक्ट्रोपाज़िटिव तत्व जोड़ा जाता है या से एक अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव तत्व या ऑक्सीजन हटाया जाता है।
अपक्षीकृत प्रतिक्रियाओं की उदाहरण:
2CH2CH2 (g) + 2H2 (g) → CH3CH3 (g)
2FeCl3 (aq) + 2H2 (g) → 2FeCl2 (aq) + 4HCl (aq)
अब, अगर हम ऊपर की प्रतिक्रिया को ध्यान से देखें, तो हमें यह पाएंगे कि ऊपर की सभी प्रतिक्रियाओं में ऑक्सीकरण और अपक्षीकरण प्रतिक्रियाएँ दोनों हैं।
FeCl3 को घटाया जा रहा प्रतिक्रिया यहां हो रही है क्योंकि इलेक्ट्रोनगेटिव तत्व क्लोरीन की हटाव हो रही है। वहीं, यही प्रतिक्रियां हैड्रोजन की ओर में ऑक्सीजन, एक इलेक्ट्रोनगेटिव तत्व, के जोड़ने के परिणामस्वरूप हाइड्रोजन को ऑक्सीकरण कर रही है।
ऑक्सीकरक और अपक्षीकरक आजेंट्स
- वह पदार्थ (परमाणु, आयन, और अणुकीटन) जो इलेक्ट्रॉनों को खो देता है और इसप्रकार उच्च विलेंसी स्थिति में ऑक्सीकरित होता है, को ऑक्सिडेशिंग एजेंट कहा जाता है।
वह पदार्थ जो इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है और इसप्रकार निम्न विलेन्सी स्थिति में अपक्षीकृत होता है उसे अपक्षीकरण एजेंट कहा जाता है।
महत्वपूर्ण ऑक्सिडेशिंग एजेंट्स
मोलेक्यूल जो इलेक्ट्रोनगेटिव तत्वों, जैसे O2, O3, और X2 (हैलोजेन) से मिली होती हैं।
संयोज्य तत्व वाले यौगिक
उदा. KMnO4, K2Cv2O7, HNO3, KClo3**
धातुओं और अधातुओं के धातुओं के ऑक्साइड्स:
क्या है सामग्री का Hi संस्करण: * उदाहरण: MgO, CuO, CrO3, P4O10
फ्लोराइन सबसे ताकतवर ऑक्सीकरण एजेंट है।
महत्वपूर्ण घटाने वाले एजेंट
जैसे की Na, Zn, Fe और Al जैसे सभी धातुएं
Carbon (C), Hydrogen (H), Sulphur (S) और Phosphorus (P) जैसे कुछ गैर धातुअवस्थाएं
HCl, HBr, HI और H2S जैसे Hydroacids
तत्व को तत्क्षण oxidation राज्य में रखने वाले संयोजनों की उदाहरण हैं:
- FeCl2
- FeSo4
- SnCl2
- Hg2Cl2
NaH, LiH, CaH2 जैसे धात्विक हाइड्राइड संयोजन
HCOOH जैसे आर्गेनिक यौगिक
लिथियम समाधान में सबसे ताकतवर घटाने वाला एजेंट है, जबकि सीसियम पानी की अनुपस्थिति में सबसे ताकतवर घटाने वाला एजेंट है। जो पदार्थ ऑक्सीकरण और घटाने एजेंट के रूप में दोनों कार्य करते हैं हैं: H2O2, SO2, H2SO3, HNO2, और NaNO2.
आधी-अवस्था के निर्धारण
एक रेडक्स प्रतिक्रिया का आधा-प्रतिक्रिया मानक विद्युत कणिका सामरिकपोतेशियल होता है। यह पोटेशियल विद्युतचुम्बकीय कोश द्वारा उत्पन्न वोल्टेज के बराबर होता है, जहां सामरिक-कर्णोधारकीय अवस्थान क्रिया विचार की जा रही है, जबकि एनोड मानक हाइड्रोजनाइज्ड्रोजन कणिका है।
आधी-प्रतिक्रियाओं (द्वारा $E_0_{red}$ रूप में प्रकट किया जाता हैं) का निर्धारण उत्पन्न वोल्टेज द्वारा होता है। एक आधी-प्रतिक्रिया का घटाने वाला प्रतिक्रिया भारीत से अधिक ताकतवर ऑक्सिडेजन एजेंट के लिए सकारात्मक होता है और कमजोर के लिए नकारात्मक होता है।
कुछ पदार्थों के घटाने पोटेशियल (जैसे +2.866 V फ्लोरीन के लिए और -0.763 V जस्ता Zn2+ के लिए) की उदाहरण हैं।
ऑक्सीडेजन एजेंट और घटाने एजेंट की पहचान
अगर किसी तत्व की संयोजन में यह उसकी उच्चतम संभव oxidation अवस्था है, तो वह एक ऑक्सीडेजन एजेंट के रूप में कार्य कर सकता है, जैसे KMnO₄, K₂Cr₂O₇, HNO₃, H₂SO₄, और HClO₄।
तत्व किसी यौगिक में अपनी संभव निचली oxidation अवस्था में होता है, तो वह एक घटाने एजेंट के रूप में कार्य कर सकता है। उदाहरण के लिए:
- H2S
- H2C2O4
- FeSO4
- SnCl2
अगर कोई अत्यधिक electronegative तत्व अपनी उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में होता है, तो संयोजन एक ऑक्सिडेजन एजेंट के रूप में कार्य करेगा।
संयोजन एक घटाने एजेंट के रूप में कार्य करता है जब एक उच्चतम electronegative तत्व अपनी कमतम ऑक्सीकरण अवस्थान में होता है।
संयोजन में ऑक्सीडेजन एजेंट और घटाने एजेंट की पहचान करें।
* $2Na_2S_2O_3 + I_2 \rightarrow Na_2S_4O_6 + 2NaI$
* \begin{array}{l}2FeCl_{3} + H_{2}S \rightarrow 2FeCl_{2} + S + 2HCl \end{array}
* $3Mg + 2N_2 \rightarrow Mg_3N_2$
* \begin{array}{l}AgCN + C{{N}^{-}} \rightarrow {{\left[ Ag{{\left( CN \right)}_{2}} \right]}^{-}}\end{array}
मेरे पास एक पालतू बिल्ली है
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