हाइड्रोजन पेरोक्साइड युक्त ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं। हाइड्रोजन पेरोक्साइड

हाइड्रोजन पेरोक्साइड (हाइड्रोजन पेरोक्साइड का जलीय घोल - H .) की उपस्थिति में होने वाली ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं₂हे_{2(एक्यू)}) एक विशेष मामला बनता है जिसका अलग से विश्लेषण किया जाना चाहिए, मुख्य रूप से इसके संतुलन के संबंध में। ऐसा इसलिए है क्योंकि हाइड्रोजन पेरोक्साइड में ऑक्सीजन, जिसमें -1 के बराबर Nox होता है, या तो ऑक्सीकरण कर सकता है या कम कर सकता है।

उदाहरण के लिए, आइए दो मामलों को देखें जिसमें यह पहले ऑक्सीकरण एजेंट (कम करने) के रूप में और फिर कम करने वाले एजेंट (ऑक्सीकरण) के रूप में व्यवहार करता है:

• ऑक्सीकरण एजेंट: जब भी हाइड्रोजन परॉक्साइड को कम किया जाता है, ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है, तो यह उत्पाद के रूप में पानी उत्पन्न करता है।

यदि हम आयोडाइड आयनों वाले विलयन में हाइड्रोजन परॉक्साइड का विलयन मिलाते हैं (I .)^-) एक अम्लीय माध्यम में, हमारे पास होगा:

एच₂हे_{2(एक्यू)} + मैं^-_{(यहां)} +एच⁺_{(यहां)} → एच₂हे₍₁₎ + मैं_2(रों)

देखें कि पानी और आयोडीन बनता है। लेकिन यह जांचने के लिए कि क्या हाइड्रोजन पेरोक्साइड वास्तव में एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में काम करता है और कम हो जाता है, ऑक्सीकरण संख्या (NOx) के निर्धारण का निरीक्षण करें:*

हाइड्रोजन पेरोक्साइड का ऑक्सीजन नॉक्स -1 से घटकर -2 हो गया, यह देखते हुए कि इसे 1 इलेक्ट्रॉन प्राप्त हुआ। हालाँकि, चूंकि हमारे पास प्रत्येक हाइड्रोजन पेरोक्साइड अणु (H .) में दो ऑक्सीजन होते हैं₂हे₂), Nox भिन्नता 2 के बराबर होगी।

तो, जैसा कि पाठ में दिखाया गया है "रेडॉक्स संतुलन”, ऑक्सीकरण-कमी विधि द्वारा प्रतिक्रियाओं को संतुलित करने के लिए एक आवश्यक कदम गुणांक द्वारा नॉक्स की विविधताओं के मूल्यों को उलटा करना है, इस मामले में, निम्नानुसार है:

* हो₂हे₂ = 2 (∆Nox) = 2 → 2 I. का गुणांक होगा^-;

* मैं^-= ∆Nox = 1 → 1 H. का गुणांक होगा₂हे₂.

इस प्रकार, हमारे पास है:

1 घंटा₂हे_{2(एक्यू)} + 2 मैं^-_{(यहां)} + एच⁺_{(यहां)} → एच₂हे₍₁₎ + मैं_2(रों)

परीक्षणों द्वारा संतुलन बनाकर अन्य गुणांकों को मारना:

• चूँकि पहले सदस्य में दो ऑक्सीजन परमाणु होते हैं, दूसरे सदस्य में पानी का गुणांक 2 के बराबर होना चाहिए। और चूँकि पहले सदस्य में भी दो आयोडाइड आयन होते हैं, दूसरे सदस्य में आयोडीन गुणांक 1 होगा। यह मत भूलो कि हमें प्रत्येक सदस्य में परमाणुओं और आयनों की सही मात्रा खोजने के लिए सूचकांक को गुणांक से गुणा करना होगा:

1 घंटा₂हे_{2(एक्यू)} + 2 मैं^-_{(यहां)} +एच⁺_{(यहां)} → 2 एच₂हे₍₁₎ + 1 मैं_2(रों)

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• अब यह केवल 1 सदस्य के हाइड्रोजन केशन को संतुलित करने के लिए रहता है, और इसका गुणांक 2 के बराबर होना चाहिए, क्योंकि दूसरे सदस्य में इसमें 4 हाइड्रोजेन होते हैं और पहले सदस्य में पहले से ही दो होते हैं:

1 घंटा₂हे_{2(एक्यू)} + 2 मैं^-_{(यहां)} +2 एच⁺_{(यहां)} → 2 एच₂हे₍₁₎ + 1 मैं_2(रों)

• अपचायक कारक: जब भी हाइड्रोजन पेरोक्साइड ऑक्सीकरण करता है, एक कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करता है, तो यह ऑक्सीजन उत्पन्न करता है (O₂) एक उत्पाद के रूप में।

एक उदाहरण जहां हाइड्रोजन पेरोक्साइड कम हो रहा है, जब यह पोटेशियम परमैंगनेट (KMnO .) के संपर्क में आता है₄). इस पदार्थ में एक बहुत ही विशिष्ट बैंगनी रंग होता है, लेकिन जब यह हाइड्रोजन पेरोक्साइड के संपर्क में आता है तो यह रंगहीन हो जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि MnO आयन में मौजूद सभी मैंगनीज₄^- परमैंगनेट का विलयन कम हो जाता है, जिससे Mn आयन बनता है²⁺, जैसा कि नीचे दिया गया है:

^{+1 -1 +7 -2 +1 0 +2 +1 -2}
एच₂हे₂ + एमएनओ₄^-+ एच⁺ → The₂ + एमएन²⁺+ एच₂हे

नॉक्स की गणना करते हुए, हम देखते हैं कि हाइड्रोजन पेरोक्साइड में ऑक्सीजन वास्तव में ऑक्सीकरण करता है और मैंगनीज की कमी का कारण बनता है:

पिछले उदाहरण की तरह, हाइड्रोजन पेरोक्साइड का Nox 2 के बराबर होगा, क्योंकि दो ऑक्सीजन हैं और प्रत्येक एक इलेक्ट्रॉन खो देता है। इसलिए, हमारे पास है:

* ओ₂ = 2 (∆Nox) = 2 → 2 MnO. का गुणांक होगा₄^-;

*एमएनओ₄^- = नॉक्स = 5 → 5 O. का गुणांक होगा₂.

और सभी की तरह ओ₂ हाइड्रोजन पेरोक्साइड से आता है, दो पदार्थों का गुणांक समान होता है:

5 एच₂हे₂ + 2एमएनओ₄^-+ एच⁺ → 5 हे₂ + एमएन²⁺+ एच₂हे

परीक्षण विधि द्वारा संतुलन, हमारे पास है:

पांच घंटे₂हे₂ + 2 एमएनओ₄^-+ 6 एच⁺ → 5 ओ₂ + 2 एमएन²⁺+ 8 एच₂हे

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* किसी प्रतिक्रिया में परमाणुओं और आयनों के ऑक्सीकरण संख्या (Nox) की गणना कैसे करें, इस बारे में किसी भी प्रश्न के लिए, "ऑक्सीकरण संख्या (Nox) का निर्धारण" पाठ पढ़ें।

जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक

क्या आप इस पाठ को किसी स्कूल या शैक्षणिक कार्य में संदर्भित करना चाहेंगे? देखो:

FOGAÇA, जेनिफर रोचा वर्गास। "हाइड्रोजन पेरोक्साइड से जुड़े ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं"; ब्राजील स्कूल. में उपलब्ध: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-envolvendo-agua-oxigenada.htm. 28 जून, 2021 को एक्सेस किया गया।