• रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं क्या हैं?
• रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के लक्षण
• रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के प्रकार
• रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के उदाहरण
• औद्योगिक अनुप्रयोग

हम बताते हैं कि रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं क्या हैं, मौजूद प्रकार, उनके अनुप्रयोग, विशेषताओं और रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के उदाहरण।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में, एक अणु इलेक्ट्रॉनों को खो देता है और दूसरा उन्हें ले लेता है।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं क्या हैं?

में रसायन विज्ञान, रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं, ऑक्साइड-कमी प्रतिक्रियाओं या रासायनिक प्रतिक्रियाओं में कमी-ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के रूप में जाना जाता है जिसमें एक आदान-प्रदान होता है इलेक्ट्रॉनों परमाणुओं के बीच या अणुओं शामिल।

यह विनिमय राज्य के परिवर्तन में परिलक्षित होता है ऑक्सीकरण अभिकर्मकों की। जो अभिकारक इलेक्ट्रॉनों को छोड़ता है वह ऑक्सीकरण से गुजरता है और जो उन्हें प्राप्त करता है, वह कमी करता है।

ऑक्सीकरण अवस्था उन इलेक्ट्रॉनों की मात्रा को इंगित करती है जो किसी रासायनिक तत्व का परमाणु छोड़ देता है या स्वीकार करता है जब वह a . का हिस्सा होता है रासायनिक प्रतिक्रिया. इसे कल्पित के रूप में भी व्याख्यायित किया जा सकता है आवेश कि एक निश्चित परमाणु होगा यदि अन्य परमाणुओं के साथ उसके सभी बंधन पूरी तरह से आयनिक हों। ऑक्सीकरण संख्या या भी कहा जाता है वालेंसिया.

ऑक्सीकरण अवस्था को में व्यक्त किया जाता है पूर्णांक संख्यातटस्थ तत्वों के लिए ऑक्सीकरण अवस्था शून्य होने के कारण। इस प्रकार, यह परमाणु के प्रकार और प्रतिक्रिया के आधार पर जहां वह भाग लेता है, सकारात्मक या नकारात्मक मान ले सकता है। दूसरी ओर, कुछ परमाणुओं वे जिस प्रतिक्रिया में शामिल होते हैं, उसके आधार पर उनके पास परिवर्तनशील ऑक्सीकरण अवस्थाएँ होती हैं।

जानिए a . में प्रत्येक परमाणु की अवस्था या ऑक्सीकरण संख्या का सही निर्धारण कैसे करें रासायनिक यौगिक रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं को समझना और उनका विश्लेषण करना आवश्यक है। कुछ नियम हैं जो आपको उनके मूल्यों की गणना करने की अनुमति देते हैं:

• उदासीन तत्वों या अणुओं की ऑक्सीकरण संख्या शून्य होती है। उदाहरण के लिए: ठोस धातु (Fe, Cu, Zn…), अणु (O2, N2, F2)।
• आयनों एक परमाणु के यौगिकों की ऑक्सीकरण संख्या उनके आवेश के बराबर होती है। उदाहरण के लिए: Na +, Li +, Ca2 +, Mg2 +, Fe2 +, Fe3 +, Cl–।
• फ्लोरीन में हमेशा -1 ऑक्सीकरण अवस्था होती है क्योंकि यह सबसे अधिक विद्युतीय तत्व है जो मौजूद है (F–)।
• धातु हाइड्राइड (पोटेशियम हाइड्राइड, KH) को छोड़कर हाइड्रोजन में हमेशा ऑक्सीकरण संख्या +1 (H +) होती है, जहाँ इसकी ऑक्सीकरण संख्या -1 (H-) होती है।
• कुछ अपवादों को छोड़कर ऑक्सीजन में ऑक्सीकरण संख्या -2 है:
  • जब यह फ्लोरीन के साथ यौगिक बनाता है, तो इसकी ऑक्सीकरण संख्या 2+ होती है। उदाहरण के लिए: ऑक्सीजन डाइफ्लोराइड (OF2)।
  • जब यह पेरोक्साइड बनाता है, तो इसकी ऑक्सीकरण संख्या -1 (O22-) होती है। उदाहरण के लिए: हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H2O2), सोडियम पेरोक्साइड (Na2O2)।
  • जब यह सुपरऑक्साइड बनाता है, तो इसकी ऑक्सीकरण संख्या -½ (O2–) होती है। उदाहरण के लिए: पोटेशियम सुपरऑक्साइड (KO2)।
• एक उदासीन यौगिक बनाने वाले परमाणुओं की ऑक्सीकरण संख्याओं का बीजगणितीय योग शून्य होता है।
• एक बहुपरमाणुक आयन बनाने वाले परमाणुओं की ऑक्सीकरण संख्याओं का बीजगणितीय योग आयन पर आवेश के बराबर होता है। उदाहरण के लिए: सल्फेट आयन (SO42-) में ऑक्सीकरण संख्या -2 है, जो सल्फर और ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण संख्या के योग के बराबर है, प्रत्येक यौगिक में प्रत्येक परमाणु की मात्रा से गुणा किया जाता है, इस मामले में, इसमें एक होता है सल्फर परमाणु और चार ऑक्सीजन परमाणु।
• कुछ की ऑक्सीकरण संख्या रासायनिक तत्व वे उस तटस्थ यौगिक या आयन के आधार पर भिन्न हो सकते हैं जिसका वे भाग हैं। फिर, एक यौगिक में एक परमाणु की ऑक्सीकरण संख्या की गणना निम्नानुसार की जा सकती है:

कहां नहीं() मतलब ऑक्सीकरण संख्या, और रासायनिक तत्व कोष्ठक के भीतर पाया जाता है।

इस तरह, प्रत्येक रेडॉक्स प्रतिक्रिया में दो प्रकार के अभिकारक होते हैं, एक जो इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है और दूसरा जो उन्हें स्वीकार करता है:

• एक ऑक्सीकरण एजेंट। यह परमाणु है जो इलेक्ट्रॉनों को पकड़ता है। इस अर्थ में, इसकी प्रारंभिक ऑक्सीकरण अवस्था घट जाती है, और कमी का अनुभव होता है। इस प्रकार यह इलेक्ट्रॉनों को ग्रहण करके अपना ऋणात्मक विद्युत आवेश बढ़ाता है।
• एक कम करने वाला एजेंट। यह परमाणु है जो इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है और ऑक्सीकरण से गुजरते हुए अपनी प्रारंभिक ऑक्सीकरण अवस्था को बढ़ाता है। इस प्रकार, यह इलेक्ट्रॉनों को छोड़ कर अपना धनात्मक विद्युत आवेश बढ़ाता है।

कुछ रसायनों को एक ही समय में ऑक्सीकृत और कम किया जा सकता है। इन तत्वों को एम्फ़ोलाइट्स कहा जाता है, और जिस प्रक्रिया में ऐसा होता है उसे एम्फ़ोलाइज़ेशन कहा जाता है।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं सबसे आम रासायनिक प्रतिक्रियाओं में से एक हैं ब्रम्हांड, क्योंकि वे की प्रक्रियाओं का हिस्सा हैं प्रकाश संश्लेषण में पौधों और के सांस लेना जानवरों में, जो की निरंतरता की अनुमति देते हैं जिंदगी.

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के लक्षण

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं हमारे चारों ओर दैनिक आधार पर होती हैं। का ऑक्सीकरण धातुओं, द दहन रसोई में गैस या ग्लूकोज का ऑक्सीकरण भी प्राप्त करने के लिए एटीपी हमारे शरीर में कुछ उदाहरण हैं।

ज्यादातर मामलों में, रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं महत्वपूर्ण मात्रा में जारी करती हैं ऊर्जा.

आम तौर पर, प्रत्येक रेडॉक्स प्रतिक्रिया दो चरणों या अर्ध-प्रतिक्रियाओं से बनी होती है। अर्ध-प्रतिक्रियाओं में से एक में, ऑक्सीकरण होता है (अभिकारक का ऑक्सीकरण होता है) और दूसरे में, कमी होती है (अभिकारक कम हो जाता है)।

कुल रेडॉक्स प्रतिक्रिया, जो बीजगणितीय रूप से सभी अर्ध-प्रतिक्रियाओं के संयोजन के परिणामस्वरूप प्राप्त होती है, को अक्सर "वैश्विक प्रतिक्रिया" कहा जाता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि जब अर्ध-प्रतिक्रियाओं को बीजगणितीय रूप से जोड़ा जाता है, तो द्रव्यमान और आवेश दोनों को समायोजित किया जाना चाहिए। यही है, ऑक्सीकरण के दौरान जारी इलेक्ट्रॉनों की संख्या वही होनी चाहिए जो कमी के दौरान प्राप्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या के समान होनी चाहिए, और प्रत्येक अभिकारक का द्रव्यमान प्रत्येक उत्पाद के द्रव्यमान के बराबर होना चाहिए।

उदाहरण के लिए:

• अर्ध-प्रतिक्रिया में कमी। की कमी तांबा दो इलेक्ट्रॉनों को पकड़कर। इसकी ऑक्सीकरण अवस्था को कम करता है।
  
• ऑक्सीकरण अर्ध-प्रतिक्रिया। दो इलेक्ट्रॉनों को खोकर लोहे का ऑक्सीकरण। इसकी ऑक्सीकरण अवस्था को बढ़ाता है।
  
  वैश्विक प्रतिक्रिया:
  

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के प्रकार

दहन प्रतिक्रियाएं (रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं) ऊर्जा जारी करती हैं जो गति पैदा कर सकती हैं।

विभिन्न प्रकार की रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं होती हैं, जो विभिन्न विशेषताओं से संपन्न होती हैं। सबसे आम प्रकार हैं:

• दहन. दहन रेडॉक्स रासायनिक प्रतिक्रियाएं हैं जो के रूप में महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा जारी करती हैं गर्मी यू रोशनी. ये प्रतिक्रियाएं तेज ऑक्सीकरण हैं जो बहुत अधिक ऊर्जा देती हैं। जारी की गई ऊर्जा का उपयोग कार के इंजनों में गति उत्पन्न करने के लिए नियंत्रित तरीके से किया जा सकता है। एक तत्व कहा जाता है आक्सीकारक (जो ईंधन के लिए कम और ऑक्सीकृत होता है) और एक ईंधन तत्व (जो ऑक्सीकृत होता है और ऑक्सीडाइज़र में कम हो जाता है)। ईंधन के कुछ उदाहरण गैसोलीन और गैस हैं जिनका उपयोग हम अपने रसोई घर में करते हैं, जबकि सबसे अच्छा ज्ञात ऑक्सीकारक गैसीय ऑक्सीजन (O2) है।
• ऑक्सीकरण धातुओं की। वे दहन की तुलना में धीमी प्रतिक्रियाएं हैं। उन्हें आमतौर पर कुछ सामग्रियों के क्षरण के रूप में वर्णित किया जाता है, विशेष रूप से धातु वाले, उन पर ऑक्सीजन की क्रिया द्वारा। यह एक विश्वव्यापी ज्ञात और रोजमर्रा की घटना है, विशेष रूप से तटीय आबादी में, जहां पर्यावरण से लवण प्रतिक्रिया को तेज (उत्प्रेरित) करते हैं। इसलिए एक कार हमें समुद्र तट पर ले जाने के बाद खारे पानी के सभी अंशों को साफ करना चाहिए।
• अनुपातहीन। विघटन प्रतिक्रियाओं के रूप में भी जाना जाता है, वे एक एकल अभिकर्मक प्रस्तुत करते हैं जो एक ही समय में कम और ऑक्सीकरण होता है। इसका एक विशिष्ट मामला हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H2O2) का अपघटन है।
• सरल स्क्रॉलिंग। "सरल प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया" भी कहा जाता है, वे तब होते हैं जब दो तत्व एक ही परिसर के भीतर अपने संबंधित स्थानों का आदान-प्रदान करते हैं। यही है, एक तत्व दूसरे को उसके सटीक स्थान पर सूत्र में बदल देता है, अपने संबंधित विद्युत आवेशों को अन्य परमाणुओं के साथ उचित रूप में संतुलित करता है। एक उदाहरण यह है कि क्या होता है जब कोई धातु अम्ल में हाइड्रोजन को विस्थापित करती है और लवण बनते हैं, जैसा कि तब होता है जब बैटरियों एक उपकरण के टूटने से।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के उदाहरण

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के उदाहरण बहुत प्रचुर मात्रा में हैं। हम पहले वर्णित प्रत्येक प्रकार का एक उदाहरण देने का प्रयास करेंगे:

• ऑक्टेन का दहन। ओकटाइन एक है हाइड्रोकार्बन हमारी कारों के इंजन को चलाने के लिए उपयोग किए जाने वाले गैसोलीन का घटक। जब ऑक्टेन ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो ऑक्टेन ऑक्सीकृत हो जाता है और ऑक्सीजन कम हो जाती है, इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है। इस जारी ऊर्जा का उपयोग इंजन में काम उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, इस प्रक्रिया में कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प का उत्पादन भी होता है। इस प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करने वाला समीकरण है:
  
• हाइड्रोजन पेरोक्साइड का अपघटन। यह एक विघटनकारी प्रतिक्रिया है जिसमें हाइड्रोजन पेरोक्साइड अपने घटक तत्वों, पानी और ऑक्सीजन में टूट जाता है। इस अभिक्रिया में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण संख्या -1 (H2O2) से घटाकर -2 (H2O) कर दी जाती है और इसकी ऑक्सीकरण संख्या -1 (H2O2) से 0 (O2) तक बढ़ा दी जाती है।
  
• तांबे द्वारा चांदी का विस्थापन। यह की प्रतिक्रिया है विस्थापन सरल जिसमें आप देख सकते हैं कि कैसे सिल्वर नाइट्रेट के घोल में धात्विक तांबे के टुकड़े को डुबो कर, रंग विलयन नीला हो जाता है और तांबे के टुकड़े पर धात्विक चांदी की एक पतली परत जमा हो जाती है। इस मामले में, धात्विक तांबे (Cu) का हिस्सा कॉपर (II) नाइट्रेट (Cu (NO3) 2) के हिस्से के रूप में Cu2 + आयन में बदल जाता है, जिसके घोल में एक सुंदर नीला रंग होता है। दूसरी ओर, Ag + धनायन का हिस्सा, जो सिल्वर नाइट्रेट (AgNO3) का हिस्सा है, धातु चांदी (Ag) में बदल जाता है जो जमा हो जाता है।
  
• तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ जिंक की अभिक्रिया। यह एक साधारण विस्थापन अभिक्रिया है जिसमें HCl (aq) में हाइड्रोजन को जिंक द्वारा विस्थापित कर लवण बनाया जाता है।
  
• लोहे का ऑक्सीकरण। धात्विक लोहा ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर ऑक्सीकृत हो जाता है वायु. यह रोजमर्रा की जिंदगी में देखा जाता है जब लंबे समय तक हवा के संपर्क में रहने पर लोहे की वस्तुएं भूरे रंग की जंग की परत बनाती हैं। इस अभिक्रिया में धात्विक लोहा (Fe), जिसकी ऑक्सीकरण अवस्था 0 होती है, Fe3+ में रूपांतरित हो जाता है, अर्थात इसकी ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ जाती है (यह ऑक्सीकरण हो जाता है)। इसी कारण से इसे सहज या बोलचाल की भाषा में कहा जाता है: लोहे में जंग।
  

औद्योगिक अनुप्रयोग

बिजली संयंत्रों में, रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं बड़ी मोटरों को स्थानांतरित करने में सक्षम होती हैं।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के औद्योगिक अनुप्रयोग अंतहीन हैं। उदाहरण के लिए, दहन प्रतिक्रियाएं उत्पादन के लिए आदर्श होती हैं काम जो उत्पन्न करने का कार्य करता है गति बिजली संयंत्रों में उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाने वाली बड़ी मोटरों में बिजली.

इस प्रक्रिया में जलना शामिल है जीवाश्म ईंधन गर्मी पाने और उत्पादन करने के लिए पानी भाप एक बॉयलर में, तो इस भाप का उपयोग बड़े इंजन या टर्बाइन को चलाने के लिए किया जाता है। दूसरी ओर, हमारी कारों जैसे जीवाश्म ईंधन का उपयोग करने वाले मोटर वाहनों के इंजन को चलाने के लिए दहन प्रतिक्रियाओं का भी उपयोग किया जाता है।

दूसरी ओर, प्रतिस्थापन और विस्थापन रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं कुछ तत्वों को शुद्धता की स्थिति में प्राप्त करने के लिए उपयोगी होती हैं जो कि अक्सर नहीं देखी जाती हैं प्रकृति. उदाहरण के लिए, चांदी अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है। यद्यपि खनिज उप-भूमि में इसे शुद्ध पाया जाना दुर्लभ है, एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया के माध्यम से उच्च स्तर की शुद्धता प्राप्त की जा सकती है। ऐसा ही होता है जब लवण और अन्य प्राप्त करने की बात आती है यौगिकों.