रसायन विज्ञान में कमी की परिभाषा

रसायन विज्ञान में, कमी शब्द एक अर्ध-प्रतिक्रिया को संदर्भित करता है जिसमें एक रासायनिक पदार्थ, जैसे परमाणु, अणु या आयन, एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है। इस प्रक्रिया का परिणाम यह होता है कि कुछ परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था जो इलेक्ट्रॉन-स्वीकार करने वाली प्रजातियों को बनाती है, अधिक नकारात्मक हो जाती है, अर्थात कम हो जाती है, इसलिए इस प्रकार की प्रक्रिया का नाम है।

ऐसा कहा जाता है कि अपचयन एक अर्ध-प्रतिक्रिया है, क्योंकि ऐसा होने के लिए, अर्थात्, एक रासायनिक प्रजाति के लिए एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने में सक्षम होने के लिए, इन इलेक्ट्रॉनों को किसी अन्य रासायनिक प्रजाति से आना चाहिए जो उन्हें खो रही है, क्योंकि इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित नहीं हो रहे हैं, प्रकृति में स्वतंत्र रूप से पाए जाते हैं।

दूसरे शब्दों में, कमी एक पृथक प्रक्रिया के रूप में नहीं हो सकती है, लेकिन ऑक्सीकरण कमी नामक इलेक्ट्रॉन विनिमय प्रक्रिया का हिस्सा है (वास्तव में, यह आधे से मेल खाती है)।

अपचयन प्रक्रिया का प्रतिरूप ऑक्सीकरण है, एक प्रक्रिया जिसमें एक प्रजाति इलेक्ट्रॉनों को खो देती है और अपनी ऑक्सीकरण अवस्था को बढ़ा देती है।

कमी के हिस्से

रासायनिक समीकरण के माध्यम से किसी भी रासायनिक प्रक्रिया की तरह ही कमी प्रक्रियाओं का प्रतिनिधित्व किया जाता है। किसी भी रासायनिक समीकरण की तरह, इसमें एक या एक से अधिक अभिकारक शामिल होते हैं जो समीकरण के बाईं ओर रखे जाते हैं, एक या अधिक उत्पाद जो दाईं ओर रखे जाते हैं, और प्रतिक्रिया तीर जो केंद्र में रखा जाता है, अभिकारकों और उत्पादों को अलग करता है।

ऑक्सीकरण एजेंट

किसी भी ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रिया में, हमेशा एक रासायनिक प्रजाति होती है जो ऑक्सीकृत होती है और दूसरी जो कम होती है। जो प्रजाति कम हो जाती है वह वह है जो आधी प्रतिक्रिया में कमी में भाग लेती है। चूँकि यह प्रजाति ऑक्सीकरण करने वाली प्रजातियों की कीमत पर कम हो जाती है (अर्थात, इलेक्ट्रॉन प्राप्त करती है), इस प्रक्रिया को देखा जा सकता है क्योंकि कम करने वाली प्रजातियाँ ऑक्सीकरण करने वाली प्रजातियों का ऑक्सीकरण कर रही हैं। इस कारण से, पूर्व को ऑक्सीकरण एजेंट कहा जाता है ।

घटी हुई प्रजाति

उपरोक्त के आधार पर, ऑक्सीकरण एजेंट वह रसायन है जो कम करता है। कम होने पर, यह कम ऑक्सीकरण अवस्था वाली एक नई प्रजाति में परिवर्तित हो जाता है जो अर्ध-प्रतिक्रिया के उत्पादों के बीच प्रकट होता है। इस उत्पाद को कम प्रजाति कहा जाता है।

इलेक्ट्रॉनों

अर्ध-प्रतिक्रिया में कमी के अभिकर्मकों और उत्पादों के अलावा, क्रमशः ऑक्सीकरण एजेंट और कम प्रजातियों, इस अर्ध-प्रतिक्रिया के रासायनिक समीकरण में उन इलेक्ट्रॉनों को भी शामिल किया जाता है जो ऑक्सीकरण एजेंट कैप्चर करते हैं। इन इलेक्ट्रॉनों को अभिकारकों के बीच प्रकट होना चाहिए क्योंकि कमी प्रक्रिया में ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा इलेक्ट्रॉनों की खपत शामिल है।

अर्ध-प्रतिक्रियाओं और उनके भागों को कम करने के उदाहरण

उदाहरण 1: क्लोरीन का क्लोराइड में अपचयन

एक उदाहरण के रूप में निम्न अपचयन अर्ध-प्रतिक्रिया लें:

इस अर्ध-प्रतिक्रिया में, एक गैसीय तात्विक क्लोरीन अणु दो इलेक्ट्रॉनों को पकड़ता है और दो क्लोराइड आयनों में परिवर्तित होता है। प्राथमिक अवस्था में होने के कारण, क्लोरीन में मूल रूप से ऑक्सीकरण अवस्था शून्य होती है। _{हालाँकि, Cl 2} अणु बनाने वाले प्रत्येक क्लोरीन परमाणु एक क्लोराइड आयन बनने के लिए एक इलेक्ट्रॉन को चुनता है जिसमें क्लोरीन का ऑक्सीकरण अवस्था -1 होता है।

सीधे शब्दों में कहें तो क्लोरीन का ऑक्सीकरण अवस्था 0 से -1 हो गया, इसलिए इसे एक इकाई घटा दिया गया। नतीजतन, यह एक कमी प्रक्रिया है। इस उदाहरण में, कम की जा रही प्रजाति गैसीय क्लोरीन अणु है, इसलिए यह ऑक्सीकरण एजेंट से मेल खाती है।

दूसरी ओर, रासायनिक प्रजाति जिसमें कम परमाणु होते हैं, इस मामले में, क्लोराइड आयन होता है, इसलिए यह आयन कम प्रजाति है।

उदाहरण 2: नाइट्रेट का नाइट्राइट में अपचयन

पिछले उदाहरण का विश्लेषण करना बहुत आसान है क्योंकि इसमें केवल दो प्रजातियां और एक ही प्रकार के परमाणु शामिल हैं। अब आइए एक और थोड़ा और जटिल उदाहरण देखें:

इस मामले में, ऑक्सीकरण एजेंट के लिए दो उम्मीदवार और कम प्रजातियों के लिए दो उम्मीदवार हैं। हम कैसे पहचानते हैं कि कौन सा है? सबसे सीधा तरीका प्रत्येक प्रजाति में प्रत्येक परमाणु के ऑक्सीकरण अवस्था का विश्लेषण करना है। इन्हें नीचे प्रस्तुत किया गया है:

जैसा कि देखा जा सकता है, इस अर्ध-प्रतिक्रिया में, एकमात्र परमाणु जिसका ऑक्सीकरण अवस्था बदल रहा है, नाइट्रेट आयन (NO3- _{) में नाइट्रोजन है} ^, जो नाइट्राइट आयन में +5 से +3 तक जाता है। हम यह कहने के लिए ललचा सकते हैं कि नाइट्रोजन ऑक्सीकरण एजेंट है, लेकिन ध्यान रखें कि ऑक्सीकरण एजेंट पूरी रासायनिक प्रजातियां होनी चाहिए, न कि उनके हिस्से। इस कारण से, इस मामले में ऑक्सीकरण एजेंट नाइट्रेट आयन है और कम हुई प्रजाति नाइट्राइट आयन है।

ध्यान दें कि मौजूद परमाणुओं की ऑक्सीकरण स्थिति में परिवर्तन का विश्लेषण करके कमी प्रक्रियाओं को आसानी से पहचाना जा सकता है। हालाँकि, उन्हें पहचानने का एक बहुत आसान तरीका यह है कि इसमें शामिल इलेक्ट्रॉन अभिकारकों के बीच दिखाई देते हैं, यानी प्रतिक्रिया तीर के बाईं ओर।

संदर्भ

बीबीसी। (रा)। रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं – धातु – राष्ट्रीय 5 रसायन विज्ञान संशोधन। https://www.bbc.co.uk/bitize/guides/zx2bh39/revision/5 से लिया गया

ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाओं का संतुलन। (2020, 30 अक्टूबर)। https://espanol.libretexts.org/@go/page/1930 से लिया गया

ओल्सन, एमवी (2021, 20 अप्रैल)। ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रिया। एनसाइक्लोपीडिया ब्रिटानिका से लिया गया https://www.britannica.com/science/oxidation-reduction-reaction

ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं। (2021, 1 अप्रैल)। https://chem.libretexts.org/@go/page/279 से लिया गया