ऑक्सीकरण संख्या: अवधारणा, इसे कैसे प्राप्त करें और उदाहरण के लिए - रसायन विज्ञान - 2025

ऑक्सीकरण संख्या, यह भी ऑक्सीकरण राज्य कहा जाता है, एक है कि लाभ या एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की हानि का वर्णन करता है, यह मानते हुए यौगिक जिनमें से यह एक हिस्सा है एक विशुद्ध रूप से आयनिक चरित्र होता है। इसलिए, जब ऑक्सीकरण संख्या की बात की जाती है, तो यह माना जाता है कि सभी परमाणुओं को इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से बातचीत करने वाले आयनों के रूप में पाया जाता है।

यद्यपि वास्तविक चित्र हर जगह आयन होने की तुलना में अधिक जटिल है, ऑक्सीकरण संख्या वास्तव में ऑक्साइड-कमी (रेडॉक्स) प्रतिक्रियाओं की व्याख्या करने के लिए उपयोगी है। इन नंबरों को बदलने से पता चलता है कि कौन सी प्रजातियां ऑक्सीकृत या खोई हुई इलेक्ट्रॉन हैं, या यदि इलेक्ट्रॉनों को कम या प्राप्त किया गया है।

लौह ऑक्साइड और मूर्तियों को शामिल करने वाली ऑक्साइड परत O2- आयनों के हिस्से में बनाई गई है, जहां ऑक्सीजन में ऑक्सीकरण संख्या -2 है। स्रोत: Dracénois

एक मोनोनेटिक आयन का आयनिक आवेश उसके ऑक्सीकरण संख्या से मेल खाता है। उदाहरण के लिए, ऑक्साइड आयन, हे ^2-, असंख्य खनिजों में पाए जाने वाले सबसे प्रचुर मात्रा में से एक, ऑक्सीकरण संख्या -2 है। इसकी व्याख्या निम्न प्रकार से की गई है: इसमें ग्राउंड अवस्था O में ऑक्सीजन परमाणु की तुलना में दो अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन हैं।

ऑक्सीकरण संख्याओं की गणना आसानी से एक आणविक सूत्र से की जाती है, और जब आयन-पैक अकार्बनिक यौगिकों की बात आती है तो अक्सर अधिक उपयोगी और प्रासंगिक होते हैं। इस बीच, कार्बनिक रसायन विज्ञान में इसका उतना महत्व नहीं है, क्योंकि इसके लगभग सभी बंधन अनिवार्य रूप से सहसंयोजक हैं।

ऑक्सीकरण संख्या कैसे प्राप्त करें?

Electroneutrality

एक यौगिक में आयनिक आवेशों का योग इसके शून्य होने के बराबर होना चाहिए। केवल आयनों में सकारात्मक या नकारात्मक चार्ज हो सकते हैं।

इसलिए, यह माना जाना चाहिए कि ऑक्सीकरण संख्याओं का योग भी शून्य होना चाहिए। इसे ध्यान में रखते हुए, और कुछ अंकगणितीय गणनाओं को करते हुए, हम किसी भी यौगिक में एक परमाणु के ऑक्सीकरण संख्या को निकाल या निर्धारित कर सकते हैं।

Valencias

मान एक परमाणु के ऑक्सीकरण संख्या का निर्धारण करने में विश्वसनीय नहीं हैं, हालांकि कई अपवाद हैं। उदाहरण के लिए, समूह 1 के सभी तत्वों, क्षार धातुओं में 1 की वैलेंस होती है, और इसलिए +1 की एक अवर्णनीय ऑक्सीकरण संख्या होती है। ऐसा ही क्षारीय पृथ्वी धातुओं के साथ होता है, जो समूह 2 के हैं, ऑक्सीकरण संख्या +2 के साथ।

ध्यान दें कि सकारात्मक ऑक्सीकरण संख्या हमेशा '+' प्रतीक से पहले होती है: +1, +2, +3, आदि। और इसी तरह नकारात्मक: -1, -2, -3, आदि।

सामान्य नियम

कुछ सामान्य नियम हैं जिन्हें ऑक्सीकरण संख्या निर्धारित करते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए:

-आक्सीजन और सल्फर के लिए ऑक्सीकरण संख्या -2: O ^2- और S ^{2- है}

-पुरुष तत्वों में ऑक्सीकरण संख्या 0: Fe ⁰, P ₄ ⁰, S ₈ ^{0 है}

-इस हाइड्रोजन परमाणु, जो यह करने के लिए बंधुआ है पर निर्भर करता है, के +1 (एच ऑक्सीकरण संख्या है ⁺) या -1 (एच ^-)

-लोगेंस, जब तक वे ऑक्सीजन या फ्लोरीन से बंधे नहीं हैं, तब तक ऑक्सीकरण संख्या -1: F ^-, Cl ^-, Br ^- और I ^{- है।}

-ओएच के रूप में एक पॉलीएटोमिक आयन, ^- जैसे ऑक्सीकरण संख्याओं का योग शून्य के बराबर नहीं होना चाहिए, बल्कि आयन के आवेश के बराबर होगा, जो OH के लिए -1 होगा ^- (O ^2- H ⁺) ^-

-मानस में सामान्य स्थिति में सकारात्मक ऑक्सीकरण संख्या होती है

अंकगणितीय आपरेशनस

मान लीजिए कि हमारे पास कंपाउंड PbCO _{3 है} । यदि हम कार्बोनेट आयन, सीओ ₃ ^{2- की} पहचान करते हैं, तो सभी ऑक्सीकरण संख्याओं की गणना सरल हो जाएगी। हम एक ही कार्बोनेट से शुरू करते हैं, यह जानते हुए कि ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण संख्या -2 है:

(C ^x O ₃ ^2-) ^2-

ऑक्सीकरण संख्याओं का योग -2 के बराबर होना चाहिए:

x + 3 (-2) = -2

x -6 = -2

x = +4

इसलिए, कार्बन का ऑक्सीकरण संख्या +4 है:

(C ⁴⁺ O ₃ ^2-) ^2-

PbCO ₃ अब दिखेगा:

Pb ^z C ⁴⁺ O ₃ ^2-

दोबारा, हम ऑक्सीकरण संख्याओं को जोड़ते हैं ताकि वे शून्य के बराबर हों:

z + ४ - ६ = ०

z = +2

इसलिए, लीड में ऑक्सीकरण संख्या +2 है, इसलिए यह माना जाता है कि यह Pb ²⁺ केशन के रूप में मौजूद है । वास्तव में, यह गणना करना भी आवश्यक नहीं था, क्योंकि यह जानते हुए कि कार्बोनेट के पास -2 का प्रभार है, सीसा, इसके प्रतिवाद के लिए आवश्यक रूप से +2 का चार्ज होना चाहिए, ताकि विद्युतीयता हो।

उदाहरण

विभिन्न यौगिकों में विभिन्न तत्वों के लिए ऑक्सीकरण संख्या के कुछ उदाहरण नीचे उल्लिखित किए जाएंगे।

ऑक्सीजन

सभी धातु आक्साइडों में O ^2-: CaO, FeO, Cr ₂ O ₃, BeO, Al ₂ O ₃, PbO ₂, आदि के रूप में ऑक्सीजन है । हालांकि, पेरोक्साइड आयन में, हे ₂ ^2-, प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु में ऑक्सीकरण संख्या -1 है। इसी तरह, सुपरऑक्साइड आयन में, हे ₂ ^-, प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु में ऑक्सीकरण संख्या -1/2 है।

दूसरी ओर, जब ऑक्सीजन फ्लोरीन से बांधता है तो यह सकारात्मक ऑक्सीकरण संख्या प्राप्त करता है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन डिफ्लुओराइड में, _{2 से}, ऑक्सीजन में एक सकारात्मक ऑक्सीकरण संख्या होती है। कौन कौन से? यह जानना कि फ्लोरीन -1 हमारे पास है:

ओ ^x एफ ₂ ^-1

x + 2 (-1) = 0

x -2 = 0

x = +2

इस प्रकार, ऑक्सीजन की एक ऑक्सीकरण संख्या है + 2 (ओ ^{2 +}) के में ₂ (ओ ^{2 +} एफ ₂ ^-)।

नाइट्रोजन

नाइट्रोजन के मुख्य ऑक्सीकरण संख्या -3 (एन ^3- एच ₃ ⁺¹), +3 (एन ³⁺ एफ ₃ ^-) और +5 (एन ₂ ⁵⁺ ओ ₅ ^{2- 2-}) हैं।

क्लोरीन

क्लोरीन के लिए मुख्य ऑक्सीकरण संख्याओं में से एक -1 है। लेकिन ऑक्सीजन, नाइट्रोजन या फ्लोरीन, अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव तत्वों के साथ संयोजन होने पर सब कुछ बदल जाता है। जब ऐसा होता है, तो यह सकारात्मक ऑक्सीकरण संख्या प्राप्त करता है, जैसे: +1 (एन ^3- सीएल ₃ ⁺, क्ल ⁺ एफ ^-, क्ल ₂ ⁺ ओ ^2-), +2, +3 (क्लो ₂ ^-), +4 +5 (ClO ₂ ⁺), +6 और +7 (Cl ₂ ⁷⁺ O ₇ ^2-)।

पोटैशियम

इसके सभी यौगिकों में पोटेशियम में +1 (K ⁺) का ऑक्सीकरण संख्या है; जब तक यह एक बहुत ही विशेष स्थिति नहीं है, जहां यह -1 (K ^-) के ऑक्सीकरण संख्या को प्राप्त कर सकता है ।

गंधक

सल्फर का मामला क्लोरीन के समान होता है: इसकी ऑक्सीकरण संख्या -2 होती है, जब तक यह ऑक्सीजन, फ्लोरीन, नाइट्रोजन या उसी क्लोरीन के साथ संयोजित नहीं होता है। उदाहरण के लिए, आपकी अन्य ऑक्सीकरण संख्याएँ हैं: -1, +1 (S ₂ ⁺¹ Cl ₂ ^-), +2 (S ²⁺ Cl ₂ ^-), +3 (S ₂ O ₄ ^2-), +4 (S ⁴⁺ O ₂ ^2-), +5 और +6 (S ⁶⁺ O ₃ ^2-)।

कार्बन

कार्बन के मुख्य ऑक्सीकरण राज्य -4 हैं (C ^4- H ₄ ⁺) और +4 (C ⁴⁺ O ₂ ^2-)। यहीं पर हमें इस अवधारणा की विफलता दिखाई देने लगती है। न तो मीथेन में, सीएच ₄, और न ही कार्बन डाइऑक्साइड, सीओ _{2 में}, क्या हमारे पास क्रमशः सी ^4- या सी ⁴⁺ आयनों के रूप में कार्बन है, बल्कि सहसंयोजक बंधन बनाते हैं।

कार्बन के अन्य ऑक्सीकरण अंक, जैसे -3, -2, -1 और 0, कुछ कार्बनिक यौगिकों के आणविक सूत्रों में पाए जाते हैं। हालांकि, और फिर से, यह कार्बन परमाणु पर आयनिक प्रभार ग्रहण करने के लिए बहुत वैध नहीं है।

मैच

और अंत में, फास्फोरस की मुख्य ऑक्सीकरण संख्या -3 (सीए ₃ ²⁺ पी ₂ ^3-), +3 (एच ₃ ⁺ पी ³⁺ ओ ₃ ^2-), और +5 (पी ₂ ⁵⁺ ओ _{5) हैं} ^2-)।

संदर्भ

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