ऑक्सीकरण की उच्चतम डिग्री. ऑक्सीकरण अवस्था

यौगिकों में परमाणु का औपचारिक आवेश एक सहायक मात्रा है, इसका उपयोग आमतौर पर रसायन विज्ञान में तत्वों के गुणों के विवरण में किया जाता है। यह सशर्त विद्युत आवेश ऑक्सीकरण की डिग्री है। कई रासायनिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप इसका मूल्य बदल जाता है। यद्यपि चार्ज औपचारिक है, यह रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं (ओआरडी) में परमाणुओं के गुणों और व्यवहार को स्पष्ट रूप से चित्रित करता है।

ऑक्सीकरण और कमी

अतीत में, रसायनज्ञों ने अन्य तत्वों के साथ ऑक्सीजन की बातचीत का वर्णन करने के लिए "ऑक्सीकरण" शब्द का उपयोग किया था। प्रतिक्रियाओं का नाम ऑक्सीजन के लैटिन नाम - ऑक्सीजनियम से आया है। बाद में पता चला कि अन्य तत्व भी ऑक्सीकरण करते हैं। इस मामले में, उन्हें बहाल किया जाता है - वे इलेक्ट्रॉनों को जोड़ते हैं। अणु के निर्माण के दौरान प्रत्येक परमाणु अपने वैलेंस इलेक्ट्रॉन शेल की संरचना को बदलता है। इस मामले में, एक औपचारिक चार्ज प्रकट होता है, जिसका मूल्य सशर्त रूप से दिए गए या प्राप्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करता है। इस मान को चिह्नित करने के लिए, पहले अंग्रेजी रासायनिक शब्द "ऑक्सीकरण संख्या" का उपयोग किया गया था, जिसका अनुवाद में अर्थ "ऑक्सीकरण संख्या" है। इसका उपयोग इस धारणा पर आधारित है कि अणुओं या आयनों में बंधने वाले इलेक्ट्रॉन उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी (ईओ) वाले परमाणु से संबंधित होते हैं। अपने इलेक्ट्रॉनों को बनाए रखने और उन्हें अन्य परमाणुओं से आकर्षित करने की क्षमता मजबूत गैर-धातुओं (हैलोजन, ऑक्सीजन) में अच्छी तरह से व्यक्त की जाती है। मजबूत धातुओं (सोडियम, पोटेशियम, लिथियम, कैल्शियम, अन्य क्षार और क्षारीय पृथ्वी तत्व) में विपरीत गुण होते हैं।

ऑक्सीकरण की डिग्री का निर्धारण

ऑक्सीकरण अवस्था वह आवेश है जो एक परमाणु प्राप्त करेगा यदि बंधन के निर्माण में शामिल इलेक्ट्रॉनों को पूरी तरह से अधिक विद्युतीय तत्व में स्थानांतरित कर दिया जाए। ऐसे पदार्थ होते हैं जिनमें आणविक संरचना नहीं होती (क्षार धातु हैलाइड और अन्य यौगिक)। इन मामलों में, ऑक्सीकरण अवस्था आयन के आवेश से मेल खाती है। सशर्त या वास्तविक आवेश दर्शाता है कि परमाणुओं द्वारा अपनी वर्तमान स्थिति प्राप्त करने से पहले कौन सी प्रक्रिया हुई थी। एक सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था परमाणुओं से निकाले गए इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या है। ऑक्सीकरण अवस्था का ऋणात्मक मान अर्जित इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर है। किसी रासायनिक तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था को बदलकर, कोई यह तय कर सकता है कि प्रतिक्रिया के दौरान उसके परमाणुओं का क्या होता है (और इसके विपरीत)। पदार्थ का रंग यह निर्धारित करता है कि ऑक्सीकरण अवस्था में क्या परिवर्तन हुए हैं। क्रोमियम, लौह और कई अन्य तत्वों के यौगिक जिनमें वे अलग-अलग संयोजकता प्रदर्शित करते हैं, अलग-अलग रंग के होते हैं।

नकारात्मक, शून्य और सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था मान

सरल पदार्थ समान EO मान वाले रासायनिक तत्वों द्वारा बनते हैं। इस मामले में, बंधन इलेक्ट्रॉन सभी संरचनात्मक कणों से समान रूप से संबंधित होते हैं। अत: सरल पदार्थों में ऑक्सीकरण अवस्था (H 0 2, O 0 2, C 0) तत्वों की विशेषता नहीं होती। जब परमाणु इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करते हैं या सामान्य बादल अपनी दिशा में बदलते हैं, तो आवेशों को ऋण चिह्न के साथ लिखने की प्रथा है। उदाहरण के लिए, एफ -1, ओ -2, सी -4। इलेक्ट्रॉनों का दान करके, परमाणु एक वास्तविक या औपचारिक सकारात्मक चार्ज प्राप्त करते हैं। ओएफ 2 ऑक्साइड में, ऑक्सीजन परमाणु दो फ्लोरीन परमाणुओं में से प्रत्येक को एक इलेक्ट्रॉन दान करता है और ओ +2 ऑक्सीकरण अवस्था में होता है। ऐसा माना जाता है कि एक अणु या एक बहुपरमाणुक आयन में, जितने अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु होते हैं उन्हें सभी बंधनकारी इलेक्ट्रॉन प्राप्त होते हैं।

सल्फर एक ऐसा तत्व है जो विभिन्न संयोजकता और ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करता है।

मुख्य उपसमूहों के रासायनिक तत्व अक्सर VIII के बराबर कम संयोजकता प्रदर्शित करते हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन सल्फाइड और धातु सल्फाइड में सल्फर की संयोजकता II है। तत्व को उत्तेजित अवस्था में मध्यवर्ती और उच्च संयोजकता की विशेषता होती है, जब परमाणु एक, दो, चार या सभी छह इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है और क्रमशः I, II, IV, VI संयोजकता प्रदर्शित करता है। समान मान, केवल ऋण या धन चिह्न के साथ, सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ होती हैं:

• फ्लोरीन सल्फाइड में एक इलेक्ट्रॉन देता है: -1;
• हाइड्रोजन सल्फाइड में, न्यूनतम मान: -2;
• डाइऑक्साइड मध्यवर्ती अवस्था में: +4;
• ट्राइऑक्साइड, सल्फ्यूरिक एसिड और सल्फेट्स में: +6।

अपनी उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में, सल्फर केवल इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है; अपनी निम्नतम अवस्था में, यह मजबूत अपचायक गुण प्रदर्शित करता है। परिस्थितियों के आधार पर, S+4 परमाणु यौगिकों में अपचायक या ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य कर सकते हैं।

रासायनिक अभिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण

सोडियम क्लोराइड क्रिस्टल के निर्माण में, सोडियम अधिक विद्युत ऋणात्मक क्लोरीन को इलेक्ट्रॉन दान करता है। तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ आयनों के आवेशों के साथ मेल खाती हैं: Na +1 Cl -1। अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु में इलेक्ट्रॉन जोड़े के समाजीकरण और विस्थापन द्वारा बनाए गए अणुओं के लिए, केवल औपचारिक चार्ज की अवधारणा लागू होती है। लेकिन यह माना जा सकता है कि सभी यौगिक आयनों से बने होते हैं। फिर परमाणु, इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करके, एक सशर्त नकारात्मक चार्ज प्राप्त करते हैं, और दूर करके, वे एक सकारात्मक चार्ज प्राप्त करते हैं। प्रतिक्रियाओं में, इंगित करें कि कितने इलेक्ट्रॉन विस्थापित हुए हैं। उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड अणु C +4 O - 2 2 में, कार्बन के रासायनिक प्रतीक के ऊपरी दाएं कोने में दर्शाया गया सूचकांक परमाणु से निकाले गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रदर्शित करता है। इस पदार्थ में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था -2 होती है। रासायनिक चिन्ह O के साथ संगत सूचकांक परमाणु में जोड़े गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।

ऑक्सीकरण अवस्था की गणना कैसे करें

परमाणुओं द्वारा दान और जोड़े गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना करने में समय लग सकता है। निम्नलिखित नियम इस कार्य को आसान बनाते हैं:

1. सरल पदार्थों में ऑक्सीकरण अवस्था शून्य होती है।
2. किसी तटस्थ पदार्थ में सभी परमाणुओं या आयनों के ऑक्सीकरण का योग शून्य होता है।
3. एक जटिल आयन में, सभी तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग पूरे कण के आवेश के अनुरूप होना चाहिए।
4. अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु ऋणात्मक ऑक्सीकरण अवस्था प्राप्त कर लेता है, जिसे ऋण चिह्न से लिखा जाता है।
5. कम विद्युत ऋणात्मक तत्वों को धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्था प्राप्त होती है, उन्हें धन चिह्न से लिखा जाता है।
6. ऑक्सीजन आम तौर पर -2 की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करती है।
7. हाइड्रोजन के लिए, विशेषता मान है: +1, धातु हाइड्राइड में यह होता है: H-1।
8. फ्लोरीन सभी तत्वों में सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक है, इसकी ऑक्सीकरण अवस्था सदैव -4 होती है।
9. अधिकांश धातुओं के लिए, ऑक्सीकरण संख्याएँ और संयोजकताएँ समान होती हैं।

ऑक्सीकरण अवस्था और संयोजकता

अधिकांश यौगिक रेडॉक्स प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप बनते हैं। एक तत्व से दूसरे तत्व में इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण या विस्थापन से उनकी ऑक्सीकरण अवस्था और संयोजकता में परिवर्तन होता है। अक्सर ये मान मेल खाते हैं। "ऑक्सीकरण अवस्था" शब्द के पर्याय के रूप में, "इलेक्ट्रोकेमिकल संयोजकता" वाक्यांश का उपयोग किया जा सकता है। लेकिन कुछ अपवाद भी हैं, उदाहरण के लिए, अमोनियम आयन में, नाइट्रोजन टेट्रावेलेंट है। वहीं, इस तत्व का परमाणु ऑक्सीकरण अवस्था -3 में है। कार्बनिक पदार्थों में, कार्बन हमेशा टेट्रावेलेंट होता है, लेकिन मीथेन सीएच 4, फॉर्मिक अल्कोहल सीएच 3 ओएच और एचसीओओएच एसिड में सी परमाणु के ऑक्सीकरण राज्यों के अलग-अलग मूल्य होते हैं: -4, -2 और +2।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं

रेडॉक्स में उद्योग, प्रौद्योगिकी, चेतन और निर्जीव प्रकृति की कई सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं शामिल हैं: दहन, संक्षारण, किण्वन, इंट्रासेल्युलर श्वसन, प्रकाश संश्लेषण और अन्य घटनाएं।

ओवीआर समीकरणों को संकलित करते समय, गुणांकों का चयन इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें निम्नलिखित श्रेणियां संचालित होती हैं:

• ऑक्सीकरण अवस्थाएँ;
• कम करने वाला एजेंट इलेक्ट्रॉन दान करता है और ऑक्सीकृत होता है;
• ऑक्सीकरण एजेंट इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है और कम हो जाता है;
• दिए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या संलग्न इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होनी चाहिए।

किसी परमाणु द्वारा इलेक्ट्रॉनों के अधिग्रहण से उसकी ऑक्सीकरण अवस्था में कमी (कमी) आती है। किसी परमाणु द्वारा एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों की हानि के साथ-साथ प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप तत्व की ऑक्सीकरण संख्या में वृद्धि होती है। जलीय घोल में मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के आयनों के बीच बहने वाले ओवीआर के लिए, इलेक्ट्रॉनिक संतुलन नहीं, बल्कि अर्ध-प्रतिक्रियाओं की विधि का अधिक उपयोग किया जाता है।

इस अवधारणा को परिभाषित करते समय, यह सशर्त रूप से माना जाता है कि बाध्यकारी (वैलेंस) इलेक्ट्रॉन अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणुओं (इलेक्ट्रॉनगेटिविटी देखें) में गुजरते हैं, और इसलिए यौगिकों में सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन शामिल होते हैं। ऑक्सीकरण अवस्था में शून्य, नकारात्मक और सकारात्मक मान हो सकते हैं, जो आमतौर पर शीर्ष पर तत्व प्रतीक के ऊपर रखे जाते हैं।

ऑक्सीकरण अवस्था का शून्य मान मुक्त अवस्था में तत्वों के परमाणुओं को दिया जाता है, उदाहरण के लिए: Cu, H 2 , N 2 , P 4 , S 6 । ऑक्सीकरण की डिग्री का नकारात्मक मूल्य उन परमाणुओं में होता है, जिनकी ओर बाध्यकारी इलेक्ट्रॉन बादल (इलेक्ट्रॉन जोड़ी) विस्थापित होता है। इसके सभी यौगिकों में फ्लोरीन के लिए, यह -1 है। जो परमाणु अन्य परमाणुओं को वैलेंस इलेक्ट्रॉन दान करते हैं उनकी ऑक्सीकरण अवस्था सकारात्मक होती है। उदाहरण के लिए, क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के लिए, यह क्रमशः +1 और +2 है। सीएल − , एस 2− , के + , सीयू 2+ , अल 3+ जैसे सरल आयनों में, यह आयन के आवेश के बराबर है। अधिकांश यौगिकों में, हाइड्रोजन परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था +1 होती है, लेकिन धातु हाइड्राइड्स (हाइड्रोजन के साथ उनके यौगिक) - NaH, CaH 2 और अन्य में - यह -1 होती है। ऑक्सीजन के लिए, ऑक्सीकरण अवस्था -2 है, लेकिन, उदाहरण के लिए, फ्लोरीन OF 2 के साथ संयोजन में यह +2 होगी, और पेरोक्साइड यौगिकों (BaO 2, आदि) में -1 होगी। कुछ मामलों में, इस मान को भिन्नात्मक संख्या के रूप में भी व्यक्त किया जा सकता है: आयरन ऑक्साइड (II, III) Fe 3 O 4 में लोहे के लिए यह +8/3 के बराबर है।

किसी यौगिक में परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाओं का बीजगणितीय योग शून्य होता है, और एक जटिल आयन में यह आयन का आवेश होता है। इस नियम का उपयोग करके, हम गणना करते हैं, उदाहरण के लिए, फॉस्फोरिक एसिड एच 3 पीओ 4 में फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था। इसे x से निरूपित करने और हाइड्रोजन (+1) और ऑक्सीजन (−2) के ऑक्सीकरण अवस्था को यौगिक में उनके परमाणुओं की संख्या से गुणा करने पर, हमें समीकरण मिलता है: (+1) 3+x+(−2) 4=0 , जहां से x=+5 . इसी प्रकार, हम Cr 2 O 7 2− आयन में क्रोमियम की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना करते हैं: 2x+(−2) 7=−2; एक्स=+6. यौगिकों MnO, Mn 2 O 3, MnO 2, Mn 3 O 4, K 2 MnO 4, KMnO 4 में मैंगनीज की ऑक्सीकरण अवस्था +2, +3, +4, +8/3, +6 होगी। +7, क्रमशः।

उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था इसका उच्चतम धनात्मक मान है। अधिकांश तत्वों के लिए, यह आवधिक प्रणाली में समूह संख्या के बराबर है और इसके यौगिकों में तत्व की एक महत्वपूर्ण मात्रात्मक विशेषता है। किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था का न्यूनतम मान जो उसके यौगिकों में होता है, सामान्यतः निम्नतम ऑक्सीकरण अवस्था कहा जाता है; अन्य सभी मध्यवर्ती हैं। तो, सल्फर के लिए, उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था +6 है, निम्नतम -2 है, और मध्यवर्ती +4 है।

आवधिक प्रणाली के समूहों द्वारा तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन क्रम संख्या में वृद्धि के साथ उनके रासायनिक गुणों में परिवर्तन की आवधिकता को दर्शाता है।

तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था की अवधारणा का उपयोग पदार्थों के वर्गीकरण, उनके गुणों का वर्णन करने, यौगिकों के निर्माण और उनके अंतर्राष्ट्रीय नामों में किया जाता है। लेकिन यह विशेष रूप से रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के अध्ययन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। "वैलेंस" की अवधारणा के बजाय "ऑक्सीकरण अवस्था" की अवधारणा का उपयोग अक्सर अकार्बनिक रसायन विज्ञान में किया जाता है (देखें)।

अनुदेश

परिणामस्वरूप, एक जटिल यौगिक बनता है - हाइड्रोजन टेट्राक्लोरोरेट। इसमें कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट एक स्वर्ण आयन है, लिगैंड क्लोरीन आयन हैं, और बाहरी क्षेत्र एक हाइड्रोजन आयन है। डिग्री का निर्धारण कैसे करें ऑक्सीकरणइस परिसर में तत्व कनेक्शन?

सबसे पहले, यह निर्धारित करें कि अणु को बनाने वाले तत्वों में से कौन सा सबसे अधिक विद्युतीय है, अर्थात, जो कुल इलेक्ट्रॉन घनत्व को अपनी ओर खींच लेगा। यह क्लोरीन है, क्योंकि यह आवर्त सारणी के ऊपरी दाहिने हिस्से में है, और फ्लोरीन और ऑक्सीजन के बाद दूसरे स्थान पर है। अत: उसका डिग्री ऑक्सीकरणऋण चिह्न के साथ होगा. डिग्री क्या है ऑक्सीकरणक्लोरीन?

क्लोरीन, अन्य सभी हैलोजन की तरह, आवर्त सारणी के 7वें समूह में स्थित है, इसके बाहरी इलेक्ट्रॉनिक स्तर में 7 इलेक्ट्रॉन हैं। किसी अन्य इलेक्ट्रॉन को इस स्तर तक खींचने से वह स्थिर स्थिति में आ जाएगा। इस प्रकार, उसका डिग्री ऑक्सीकरण-1 के बराबर होगा. और चूँकि इस परिसर में कनेक्शनचार क्लोराइड आयन, तो कुल आवेश -4 होगा।

लेकिन शक्तियों का योग ऑक्सीकरणअणु बनाने वाले तत्व शून्य के बराबर होने चाहिए, क्योंकि कोई भी अणु विद्युत रूप से तटस्थ होता है। इस प्रकार, हाइड्रोजन और सोने की कीमत पर -4 को +4 के सकारात्मक चार्ज के साथ संतुलित किया जाना चाहिए।

आपको चाहिये होगा

• किसी भी लेखक की कक्षा 8-9 के लिए रसायन विज्ञान में एक स्कूल पाठ्यपुस्तक, आवर्त सारणी, तत्वों की इलेक्ट्रोनगेटिविटी की एक तालिका (रसायन विज्ञान में स्कूल पाठ्यपुस्तकों में मुद्रित)।

अनुदेश

आरंभ करने के लिए, यह इंगित करना आवश्यक है कि डिग्री एक अवधारणा है जो कनेक्शन लेती है, अर्थात संरचना में गहराई तक नहीं जाती है। यदि तत्व स्वतंत्र अवस्था में है, तो यह सबसे सरल स्थिति है - एक साधारण पदार्थ बनता है, जिसका अर्थ है कि डिग्री ऑक्सीकरणयह शून्य के बराबर है. उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, फ्लोरीन, आदि।

जटिल पदार्थों में, सब कुछ अलग होता है: इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं के बीच असमान रूप से वितरित किया जाता है, और यह डिग्री है ऑक्सीकरणदान या प्राप्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करने में मदद करता है। डिग्री ऑक्सीकरणसकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है. प्लस के साथ, इलेक्ट्रॉनों को छोड़ दिया जाता है, माइनस के साथ उन्हें प्राप्त किया जाता है। उनकी डिग्री के कुछ तत्व ऑक्सीकरणविभिन्न यौगिकों में संग्रहित होते हैं, लेकिन कई इस विशेषता में भिन्न नहीं होते हैं। एक महत्वपूर्ण नियम को याद रखना आवश्यक है - डिग्री का योग ऑक्सीकरणसदैव शून्य है. सबसे सरल उदाहरण, सीओ गैस: यह जानते हुए कि डिग्री ऑक्सीकरणअधिकांश मामलों में ऑक्सीजन -2 है और उपरोक्त नियम का उपयोग करके, आप डिग्री की गणना कर सकते हैं ऑक्सीकरणसी के लिए -2 के योग में, शून्य केवल +2 देता है, जिसका अर्थ है डिग्री ऑक्सीकरणकार्बन +2. आइए समस्या को जटिल बनाएं और गणना के लिए CO2 गैस लें: डिग्री ऑक्सीकरणऑक्सीजन अभी भी -2 बनी हुई है, लेकिन इस मामले में इसके दो अणु हैं। इसलिए, (-2) * 2 = (-4). एक संख्या जिसका योग -4 से शून्य तक होता है, +4 अर्थात इस गैस में इसकी एक डिग्री होती है ऑक्सीकरण+4. एक अधिक जटिल उदाहरण: H2SO4 - हाइड्रोजन की एक डिग्री होती है ऑक्सीकरण+1, ऑक्सीजन में -2 है। दिए गए यौगिक में, 2 हाइड्रोजन और 4 ऑक्सीजन हैं, अर्थात। क्रमशः +2 और -8 होंगे। कुल शून्य प्राप्त करने के लिए, आपको 6 प्लस जोड़ने होंगे। तो डिग्री ऑक्सीकरणसल्फर +6.

जब किसी यौगिक में यह निर्धारित करना मुश्किल होता है कि प्लस कहां है, माइनस कहां है, तो इलेक्ट्रोनगेटिविटी की आवश्यकता होती है (सामान्य पाठ्यपुस्तक में इसे ढूंढना आसान है)। धातुओं में अक्सर सकारात्मक डिग्री होती है ऑक्सीकरण, जबकि अधातुएँ ऋणात्मक होती हैं। लेकिन उदाहरण के लिए, PI3 - दोनों तत्व अधातु हैं। तालिका इंगित करती है कि आयोडीन की इलेक्ट्रोनगेटिविटी 2.6 और 2.2 है। तुलना करने पर, यह पता चलता है कि 2.6, 2.2 से अधिक है, अर्थात, इलेक्ट्रॉन आयोडीन की ओर खींचे जाते हैं (आयोडीन की डिग्री नकारात्मक होती है) ऑक्सीकरण). दिए गए सरल उदाहरणों का अनुसरण करके डिग्री निर्धारित करना आसान है ऑक्सीकरणकनेक्शन में कोई भी तत्व।

टिप्पणी

धातुओं और अधातुओं को भ्रमित करने की आवश्यकता नहीं है, फिर ऑक्सीकरण अवस्था का पता लगाना आसान होगा और भ्रमित नहीं होना पड़ेगा।

डिग्री ऑक्सीकरणकिसी अणु में परमाणु का सशर्त आवेश कहलाता है। यह माना जाता है कि सभी बंधन आयनिक हैं। दूसरे शब्दों में, ऑक्सीकरणकिसी तत्व की आयनिक बंधन बनाने की क्षमता को दर्शाता है।

आपको चाहिये होगा

• - मेंडेलीव टेबल।

अनुदेश

किसी यौगिक में परमाणुओं की शक्तियों का योग उस यौगिक के आवेश के बराबर होता है। इसका मतलब यह है कि एक साधारण पदार्थ में, उदाहरण के लिए, Na या H2, डिग्री ऑक्सीकरणतत्व शून्य है.

डिग्री ऑक्सीकरणयौगिकों में ऑक्सीजन आमतौर पर -2 होती है। उदाहरण के लिए, H2O पानी में दो हाइड्रोजन परमाणु और एक ऑक्सीजन परमाणु होता है। दरअसल, -2+1+1 = 0 - अभिव्यक्ति के बाईं ओर शक्तियों का योग है ऑक्सीकरणयौगिक के सभी परमाणु. CaO में कैल्शियम की एक डिग्री होती है ऑक्सीकरण+2, और - -2. इसके अपवाद OF2 और H2O2 यौगिक हैं।
वाई डिग्री ऑक्सीकरणहमेशा -1 होता है.

आमतौर पर अधिकतम सकारात्मक डिग्री ऑक्सीकरणतत्व मेंडेलीव के तत्वों की आवर्त सारणी में अपने समूह की संख्या से मेल खाता है। अधिकतम डिग्री ऑक्सीकरणतत्व शून्य से आठ के बराबर है। इसका एक उदाहरण सातवें समूह में क्लोरीन है। 7-8 = -1 - डिग्री ऑक्सीकरण. इस नियम का अपवाद फ्लोरीन, ऑक्सीजन और लोहा है - उच्चतम डिग्री ऑक्सीकरणउनके समूह क्रमांक के नीचे. तांबे के उपसमूह के तत्वों की डिग्री उच्चतम है ऑक्सीकरण 1 से अधिक.

स्रोत:

• 2018 में तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था

डिग्रीऑक्सीकरण तत्वकिसी यौगिक में रासायनिक तत्व के परमाणुओं का सशर्त आवेश है, जिसकी गणना इस धारणा से की जाती है कि यौगिकों में केवल आयन होते हैं। उनके सकारात्मक, नकारात्मक, शून्य मान हो सकते हैं। धातुओं में सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ होती हैं, जबकि गैर-धातुओं में सकारात्मक और नकारात्मक दोनों ऑक्सीकरण अवस्थाएँ हो सकती हैं। यह इस पर निर्भर करता है कि अधातु परमाणु किस परमाणु से जुड़ा है।

अनुदेश

टिप्पणी

ऑक्सीकरण अवस्था में भिन्नात्मक मान हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, चुंबकीय लौह अयस्क में, Fe2O3 +8/3 है।

स्रोत:

• "रसायन विज्ञान में मैनुअल", जी.पी. खोमचेंको, 2005.

ऑक्सीकरण की डिग्री रसायन विज्ञान की पाठ्यपुस्तकों में अक्सर पाए जाने वाले तत्वों की एक विशेषता है। इस डिग्री को निर्धारित करने के उद्देश्य से बड़ी संख्या में कार्य हैं, और उनमें से कई स्कूली बच्चों और छात्रों के लिए कठिनाइयों का कारण बनते हैं। लेकिन एक निश्चित एल्गोरिदम का पालन करके इन कठिनाइयों से बचा जा सकता है।

आपको चाहिये होगा

• - रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली (तालिका डी.आई. मेंडेलीव)।

अनुदेश

एक सामान्य नियम याद रखें: एक साधारण पदार्थ में कोई भी तत्व शून्य के बराबर होता है (सरल पदार्थ: Na, Mg, Al, - यानी एक तत्व से युक्त पदार्थ)। किसी पदार्थ को निर्धारित करने के लिए, सबसे पहले इसे सूचकांक खोए बिना लिखें - तत्व के प्रतीक के बगल में निचले दाएं भाग में संख्याएं। एक उदाहरण सल्फ्यूरिक - H2SO4 होगा।

इसके बाद, टेबल खोलें डी.आई. मेंडेलीव और इस उदाहरण के मामले में - अपने पदार्थ में सबसे बाएं तत्व की डिग्री ढूंढें। मौजूदा नियम के अनुसार, इसकी ऑक्सीकरण अवस्था हमेशा सकारात्मक होगी, और इसे "+" चिह्न के साथ लिखा जाता है, क्योंकि यह किसी पदार्थ के सूत्र में सबसे बाएं स्थान पर होता है। ऑक्सीकरण अवस्था का संख्यात्मक मान निर्धारित करने के लिए, समूहों के सापेक्ष तत्व के स्थान पर ध्यान दें। हाइड्रोजन पहले समूह में है, इसलिए इसकी ऑक्सीकरण अवस्था +1 है, लेकिन चूँकि सल्फ्यूरिक एसिड में दो हाइड्रोजन परमाणु होते हैं (यह हमें सूचकांक द्वारा दिखाया गया है), इसके प्रतीक के ऊपर +2 लिखें।

उसके बाद, इस मामले में रिकॉर्ड में सबसे दाहिने तत्व - ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करें। इसकी सशर्त (या ऑक्सीकरण अवस्था) हमेशा नकारात्मक होगी, क्योंकि यह पदार्थ संकेतन में सही स्थान रखता है। यह नियम सभी मामलों में सत्य है. सही तत्व का संख्यात्मक मान उसके समूह संख्या से संख्या 8 घटाकर पाया जाता है। इस मामले में, सूचकांक - -8 को ध्यान में रखते हुए, ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था -2 (6-8=-2) है।

तीसरे तत्व के परमाणु का सशर्त आवेश ज्ञात करने के लिए नियम का उपयोग करें - सभी तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग शून्य के बराबर होना चाहिए। इसलिए, पदार्थ में ऑक्सीजन परमाणु का सशर्त आवेश +6: (+2)+(+6)+(-8)=0 के बराबर होगा। इसके बाद सल्फर चिन्ह के ऊपर +6 लिखें।

स्रोत:

• रासायनिक तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था के रूप में

फॉस्फोरस एक रासायनिक तत्व है जिसका आवर्त सारणी में 15वाँ क्रमांक है। यह उसके V समूह में स्थित है। 1669 में कीमियागर ब्रांड द्वारा खोजी गई एक क्लासिक गैर-धातु। फॉस्फोरस के तीन मुख्य संशोधन हैं: लाल (जो माचिस जलाने के लिए मिश्रण का हिस्सा है), सफेद और काला। बहुत उच्च दबाव (8.3 * 10^10Pa के क्रम में) पर, काला फास्फोरस एक अन्य एलोट्रोपिक अवस्था ("धात्विक फास्फोरस") में चला जाता है और धारा का संचालन करना शुरू कर देता है। विभिन्न पदार्थों में फास्फोरस?

अनुदेश

डिग्री याद रखें. यह अणु में आयन के आवेश के अनुरूप मूल्य है, बशर्ते कि बंधन को पूरा करने वाले इलेक्ट्रॉन जोड़े अधिक विद्युतीय तत्व (आवर्त सारणी में दाईं ओर और ऊपर स्थित) की ओर स्थानांतरित हो जाएं।

मुख्य स्थिति को जानना भी आवश्यक है: गुणांक को ध्यान में रखते हुए, अणु बनाने वाले सभी आयनों के विद्युत आवेशों का योग हमेशा शून्य के बराबर होना चाहिए।

ऑक्सीकरण अवस्था हमेशा संयोजकता के साथ मात्रात्मक रूप से मेल नहीं खाती है। सबसे अच्छा उदाहरण कार्बन है, जो कार्बनिक पदार्थों में हमेशा 4 के बराबर होता है, और ऑक्सीकरण अवस्था -4, और 0, और +2, और +4 के बराबर हो सकती है।

उदाहरण के लिए, फॉस्फीन PH3 अणु में ऑक्सीकरण अवस्था क्या है? इतना सब कहने के बाद, इस प्रश्न का उत्तर देना बहुत आसान है। चूंकि हाइड्रोजन आवर्त सारणी में सबसे पहला तत्व है, परिभाषा के अनुसार, इसे वहां "दाईं ओर और ऊपर" से अधिक स्थित नहीं किया जा सकता है। इसलिए, यह फास्फोरस है जो हाइड्रोजन इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करेगा।

प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु, एक इलेक्ट्रॉन खोकर, धनात्मक आवेशित ऑक्सीकरण आयन +1 में बदल जाएगा। इसलिए, कुल धनात्मक आवेश +3 है। इसलिए, इस नियम को ध्यान में रखते हुए कि अणु का कुल आवेश शून्य है, फॉस्फीन अणु में फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था -3 है।

खैर, P2O5 ऑक्साइड में फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था क्या है? आवर्त सारणी लीजिए. ऑक्सीजन समूह VI में, फॉस्फोरस के दाईं ओर स्थित है, और उच्चतर भी है, इसलिए, यह निश्चित रूप से अधिक विद्युत ऋणात्मक है। अर्थात्, इस यौगिक में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था ऋण चिह्न के साथ होगी, और फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था प्लस चिह्न के साथ होगी। ये कौन सी डिग्रियाँ हैं ताकि अणु समग्र रूप से तटस्थ रहे? यह आसानी से देखा जा सकता है कि संख्या 2 और 5 का लघुत्तम समापवर्तक 10 है। इसलिए, ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था -2 है, और फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था +5 है।

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रासायनिक प्रक्रियाओं में, मुख्य भूमिका परमाणुओं और अणुओं द्वारा निभाई जाती है, जिनके गुण रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणाम को निर्धारित करते हैं। परमाणु की महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक ऑक्सीकरण संख्या है, जो एक कण में इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण को ध्यान में रखने की विधि को सरल बनाती है। किसी कण की ऑक्सीकरण अवस्था या औपचारिक आवेश का निर्धारण कैसे करें और इसके लिए आपको किन नियमों को जानने की आवश्यकता है?

कोई भी रासायनिक प्रतिक्रिया विभिन्न पदार्थों के परमाणुओं की परस्पर क्रिया के कारण होती है। प्रतिक्रिया प्रक्रिया और उसका परिणाम सबसे छोटे कणों की विशेषताओं पर निर्भर करता है।

रसायन विज्ञान में ऑक्सीकरण (ऑक्सीकरण) शब्द का अर्थ एक प्रतिक्रिया है जिसके दौरान परमाणुओं का एक समूह या उनमें से एक इलेक्ट्रॉन खो देता है या प्राप्त करता है, अधिग्रहण के मामले में, प्रतिक्रिया को "कमी" कहा जाता है।

ऑक्सीकरण अवस्था एक मात्रा है जिसे मात्रात्मक रूप से मापा जाता है और प्रतिक्रिया के दौरान पुनर्वितरित इलेक्ट्रॉनों की विशेषता होती है। वे। ऑक्सीकरण की प्रक्रिया में, परमाणु में इलेक्ट्रॉन घटते या बढ़ते हैं, अन्य परस्पर क्रिया करने वाले कणों के बीच पुनर्वितरित होते हैं, और ऑक्सीकरण का स्तर बिल्कुल दिखाता है कि वे कैसे पुनर्गठित होते हैं। यह अवधारणा कणों की इलेक्ट्रोनगेटिविटी से निकटता से संबंधित है - मुक्त आयनों को खुद से आकर्षित और पीछे हटाने की उनकी क्षमता।

ऑक्सीकरण के स्तर का निर्धारण किसी विशेष पदार्थ की विशेषताओं और गुणों पर निर्भर करता है, इसलिए गणना प्रक्रिया को स्पष्ट रूप से आसान या जटिल नहीं कहा जा सकता है, लेकिन इसके परिणाम रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की प्रक्रियाओं को पारंपरिक रूप से रिकॉर्ड करने में मदद करते हैं। यह समझा जाना चाहिए कि गणना का प्राप्त परिणाम इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण को ध्यान में रखने का परिणाम है और इसका कोई भौतिक अर्थ नहीं है, और यह नाभिक का वास्तविक चार्ज नहीं है।

यह जानना जरूरी है! अकार्बनिक रसायन विज्ञान अक्सर तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था के बजाय संयोजकता शब्द का उपयोग करता है, यह कोई गलती नहीं है, लेकिन यह ध्यान में रखना चाहिए कि दूसरी अवधारणा अधिक सार्वभौमिक है।

इलेक्ट्रॉनों की गति की गणना के लिए अवधारणाएं और नियम रसायनों को वर्गीकृत करने (नामकरण), उनके गुणों का वर्णन करने और संचार सूत्रों को संकलित करने का आधार हैं। लेकिन अक्सर इस अवधारणा का उपयोग रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं का वर्णन करने और उनके साथ काम करने के लिए किया जाता है।

ऑक्सीकरण की डिग्री निर्धारित करने के नियम

ऑक्सीकरण की डिग्री कैसे पता करें? रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के साथ काम करते समय, यह जानना महत्वपूर्ण है कि एक कण का औपचारिक चार्ज हमेशा इलेक्ट्रॉन के परिमाण के बराबर होगा, जो संख्यात्मक मान में व्यक्त किया गया है। यह विशेषता इस धारणा से जुड़ी है कि बंधन बनाने वाले इलेक्ट्रॉन जोड़े हमेशा पूरी तरह से अधिक नकारात्मक कणों की ओर स्थानांतरित हो जाते हैं। यह समझा जाना चाहिए कि हम आयनिक बंधों के बारे में बात कर रहे हैं, और प्रतिक्रिया के मामले में, इलेक्ट्रॉनों को समान कणों के बीच समान रूप से विभाजित किया जाएगा।

ऑक्सीकरण संख्या में सकारात्मक और नकारात्मक दोनों मान हो सकते हैं। बात यह है कि प्रतिक्रिया के दौरान, परमाणु को तटस्थ होना चाहिए, और इसके लिए आपको या तो आयन में एक निश्चित संख्या में इलेक्ट्रॉनों को संलग्न करना होगा, यदि यह सकारात्मक है, या यदि यह नकारात्मक है तो उन्हें दूर ले जाना होगा। इस अवधारणा को निर्दिष्ट करने के लिए, सूत्र लिखते समय, संबंधित चिह्न के साथ एक अरबी अंक आमतौर पर तत्व के पदनाम के ऊपर लिखा जाता है। उदाहरण के लिए, या आदि।

आपको पता होना चाहिए कि धातुओं का औपचारिक आवेश हमेशा सकारात्मक होगा, और ज्यादातर मामलों में, आप इसे निर्धारित करने के लिए आवर्त सारणी का उपयोग कर सकते हैं। संकेतकों को सही ढंग से निर्धारित करने के लिए कई विशेषताएं हैं जिन्हें ध्यान में रखा जाना चाहिए।

ऑक्सीकरण की डिग्री:

इन विशेषताओं को याद रखने के बाद, परमाणु स्तरों की जटिलता और संख्या की परवाह किए बिना, तत्वों की ऑक्सीकरण संख्या निर्धारित करना काफी सरल होगा।

उपयोगी वीडियो: ऑक्सीकरण की डिग्री का निर्धारण

मेंडेलीव की आवर्त सारणी में रासायनिक तत्वों के साथ काम करने के लिए लगभग सभी आवश्यक जानकारी शामिल है। उदाहरण के लिए, स्कूली बच्चे इसका उपयोग केवल रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्णन करने के लिए करते हैं। इसलिए, ऑक्सीकरण संख्या के अधिकतम सकारात्मक और नकारात्मक मान निर्धारित करने के लिए, तालिका में रासायनिक तत्व के पदनाम की जांच करना आवश्यक है:

1. अधिकतम धनात्मक उस समूह की संख्या है जिसमें तत्व स्थित है।
2. अधिकतम नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था अधिकतम सकारात्मक सीमा और संख्या 8 के बीच का अंतर है।

इस प्रकार, किसी तत्व के औपचारिक आवेश की चरम सीमाओं का पता लगाना ही पर्याप्त है। ऐसी क्रिया आवर्त सारणी पर आधारित गणनाओं का उपयोग करके की जा सकती है।

यह जानना जरूरी है! एक ही समय में एक तत्व में कई अलग-अलग ऑक्सीकरण सूचकांक हो सकते हैं।

ऑक्सीकरण के स्तर को निर्धारित करने के दो मुख्य तरीके हैं, जिनके उदाहरण नीचे प्रस्तुत किए गए हैं। इनमें से पहली एक ऐसी विधि है जिसमें रसायन विज्ञान के नियमों को लागू करने के लिए ज्ञान और कौशल की आवश्यकता होती है। इस विधि का उपयोग करके ऑक्सीकरण अवस्थाओं को कैसे व्यवस्थित करें?

ऑक्सीकरण अवस्थाएँ निर्धारित करने का नियम

इसके लिए आपको चाहिए:

1. निर्धारित करें कि क्या कोई दिया गया पदार्थ मौलिक है और क्या वह बंधन से बाहर है। यदि हाँ, तो पदार्थ की संरचना (व्यक्तिगत परमाणु या बहुस्तरीय परमाणु यौगिक) की परवाह किए बिना, इसकी ऑक्सीकरण संख्या 0 के बराबर होगी।
2. निर्धारित करें कि प्रश्न में पदार्थ में आयन हैं या नहीं। यदि हां, तो ऑक्सीकरण की डिग्री उनके चार्ज के बराबर होगी।
3. यदि विचाराधीन पदार्थ एक धातु है, तो सूत्र में अन्य पदार्थों के संकेतक देखें और अंकगणित द्वारा धातु रीडिंग की गणना करें।
4. यदि पूरे यौगिक में एक चार्ज है (वास्तव में, यह प्रस्तुत तत्वों के सभी कणों का योग है), तो यह सरल पदार्थों के संकेतक निर्धारित करने के लिए पर्याप्त है, फिर उन्हें कुल मात्रा से घटाएं और धातु डेटा प्राप्त करें।
5. यदि संबंध तटस्थ है, तो कुल शून्य होना चाहिए।

उदाहरण के लिए, एक एल्यूमीनियम आयन के साथ संयोजन पर विचार करें जिसका कुल चार्ज शून्य है। रसायन विज्ञान के नियम इस तथ्य की पुष्टि करते हैं कि सीएल आयन की ऑक्सीकरण संख्या -1 है, और इस मामले में यौगिक में उनकी संख्या तीन है। इसलिए संपूर्ण यौगिक के तटस्थ होने के लिए अल आयन +3 होना चाहिए।

यह विधि काफी अच्छी है, क्योंकि सभी ऑक्सीकरण स्तरों को एक साथ जोड़कर हमेशा समाधान की शुद्धता की जांच की जा सकती है।

दूसरी विधि रासायनिक नियमों के ज्ञान के बिना लागू की जा सकती है:

1. कण डेटा ढूंढें जिसके लिए कोई सख्त नियम नहीं हैं और उनके इलेक्ट्रॉनों की सटीक संख्या अज्ञात है (उन्मूलन द्वारा संभव)।
2. अन्य सभी कणों के संकेतक ज्ञात करें और फिर कुल मात्रा में से घटाकर वांछित कण ज्ञात करें।

आइए उदाहरण के तौर पर Na2SO4 पदार्थ का उपयोग करके दूसरी विधि पर विचार करें, जिसमें सल्फर परमाणु S को परिभाषित नहीं किया गया है, यह केवल ज्ञात है कि यह गैर-शून्य है।

यह जानने के लिए कि सभी ऑक्सीकरण अवस्थाएँ किसके बराबर हैं:

1. पारंपरिक नियमों और अपवादों को ध्यान में रखते हुए ज्ञात तत्वों को खोजें।
2. Na आयन = +1 और प्रत्येक ऑक्सीजन = -2.
3. प्रत्येक पदार्थ के कणों की संख्या को उनके इलेक्ट्रॉनों से गुणा करें और एक को छोड़कर सभी परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्राप्त करें।
4. Na2SO4 में 2 सोडियम और 4 ऑक्सीजन होते हैं, गुणा करने पर यह प्राप्त होता है: 2 X +1 = 2 सभी सोडियम कणों की ऑक्सीकरण संख्या है और 4 X -2 = -8 - ऑक्सीजन है।
5. परिणाम जोड़ें 2+(-8) = -6 - यह सल्फर कण के बिना यौगिक का कुल चार्ज है।
6. रासायनिक संकेतन को एक समीकरण के रूप में व्यक्त करें: ज्ञात डेटा का योग + अज्ञात संख्या = कुल शुल्क।
7. Na2SO4 को इस प्रकार दर्शाया गया है: -6 + S = 0, S = 0 + 6, S = 6।

इस प्रकार, दूसरी विधि का उपयोग करने के लिए अंकगणित के सरल नियमों को जानना पर्याप्त है।

ऑक्सीकरण की तालिका

प्रत्येक रसायन के लिए ऑक्सीकरण संकेतकों के संचालन और गणना में आसानी के लिए, विशेष तालिकाओं का उपयोग किया जाता है, जहां सभी डेटा दर्ज किए जाते हैं।

यह इस तरह दिख रहा है:

उपयोगी वीडियो: सूत्रों द्वारा ऑक्सीकरण की डिग्री निर्धारित करना सीखना

निष्कर्ष

किसी रसायन के लिए ऑक्सीकरण अवस्था का पता लगाना एक सरल ऑपरेशन है जिसके लिए केवल देखभाल और बुनियादी नियमों और अपवादों के ज्ञान की आवश्यकता होती है। अपवादों को जानने और विशेष तालिकाओं का उपयोग करने से इस क्रिया में अधिक समय नहीं लगेगा।