If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

જો તમે વેબ ફિલ્ટરની પાછળ હોવ, તો કૃપા કરીને ખાતરી કરો કે ડોમેન્સ *.kastatic.org અને *.kasandbox.org અનબ્લોક થયા છે.

મુખ્ય વિષયવસ્તુ

રસાયણવિજ્ઞાન લાઈબ્રેરી

Course: રસાયણવિજ્ઞાન લાઈબ્રેરી > Unit 16

Lesson 1: ઓક્સિડેશન-રિડક્શન પ્રક્રિયાઓ
વિજ્ઞાન
રસાયણવિજ્ઞાન લાઈબ્રેરી
રેડોક્ષ પ્રક્રિયાઓ અને વિદ્યુતરસાયણ
ઓક્સિડેશન-રિડક્શન પ્રક્રિયાઓ
© 2023 Khan Academyઉપયોગના નિયમોગોપનીયતા નીતિCookie Notice

રેડોક્ષ સમીકરણને સંતુલિત કરવા

Google વર્ગખંડ

પરિચય

પથરાળ બીચ પર કાટ લાગેલો પદાર્થ.
આયર્નની રેડોક્ષ પ્રક્રિયા વડે કાટ અને ભેજની હાજરીમાં ઓક્સિજન વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે. Image credit: "Badentarbat Bay: Corroded Buoy on the Beach" by DeFacto on Wikimedia Commons, CC BY-SA-4.0.
ઓક્સિડેશન-રિડક્શન અથવા રેડોક્ષ પ્રક્રિયાઓ એવી પ્રક્રિયાઓ છે જે રાસાયણિક ઘટકો વચ્ચે ઈલેક્ટ્રોનનું સ્થળાંતરણ કરે છે. (જો તમે પુનરાવર્તન કરવા માંગો તો રેડોક્ષ પ્રક્રિયા પર આ આર્ટિકલ ચકાસો!). ઓક્સિડેશન-રિડક્શન પ્રક્રિયાઓ માટેના સમીકરણ દળ અને વીજભાર બંને માટે સંતુલિત થવો જોઈએ, જે ફક્ત તેમને અવલોકન કરીને સંતુલિત કરવું અઘરું બનાવે છે. આ આર્ટીકલમાં, આપણે સંતુલનની અર્ધ-પ્રક્રિયાઓ વિશે શીખીશું, જલીય દ્રાવણમાં થતી રેડોક્ષ પ્રક્રિયાના સમીકરણ સંતુલિત કરવા માટેની ઉપયોગી પદ્ધતિ.

રેડોક્ષ સમીકરણને સંતુલિત કરવાની અર્ધ-પ્રક્રિયા પદ્ધતિ

અર્ધ-પ્રક્રિયા પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને રેડોક્ષ સમીકરણને સંતુલિત કરવા, સૌપ્રથમ સમીકરણને બે અર્ધ-પ્રક્રિયાઓમાં વિભાજીત કરવામાં આવે છે, એક ઓક્સિડેશન દર્શાવે અને બીજું રિડક્શન દર્શાવે. પછી અર્ધ-પ્રક્રિયાઓ માટેના સમીકરણને દળ અને વીજભાર માટે સંતુલિત કરવામાં આવે છે, અને જો જરૂર લાગે તો, દરેક સમીકરણમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાને સમાન બનાવો. અંતે, અર્ધ-પ્રક્રિયા સમીકરણને ઉમેરવામાં આવે છે, પ્રક્રિયા માટે એકંદર સંતુલિત સમીકરણ મળે છે.
સરળ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા માટે પદ્ધતિ કઈ રીતે કામ કરે છે એ જોઈએ. ઉદાહરણ તરીકે, CoX3+\ce{Co^3+} આયર્ન અને નિકલ ધાતુ વચ્ચેની પ્રક્રિયા ધ્યાનમાં લો:
CoX3+(aq)+Ni(s)→CoX2+(aq)+NiX2+(aq)\ce{Co^3+}(aq) + \ce{Ni}(s) \rightarrow \ce{Co^2+}(aq) + \ce{Ni^2+}(aq)
આ સમીકરણ સંતુલિત છે? તે દળની સાપેક્ષમાં સંતુલિત હોય એવું લાગે છે, કારણકે ત્યાં સમીકરણની દરેક બાજુએ એક Co\ce{Co} પરમાણુ અને એક Ni\ce{Ni} પરમાણુ છે. તેમછતાં, તે વીજભાર માટે સંતુલિત નથી:સમીકરણની ડાબી બાજુ પરિણામી વીજભાર 3, plus છે, જ્યારે સમીકરણની જમણી બાજુ પરિણામી વીજભાર 4, plus છે. વીજભાર માટે સમીકરણ સંતુલિત કરવા, આપણે અર્ધ-પ્રક્રિયા પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીશું.
શરૂઆત કરવા માટે, ચાલો સમીકરણને અલગ ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયામાં વિભાજીત કરીએ:
ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા: ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયામાં ભાગ લેતા પ્રક્રિયક અને નીપજ બતાવે છે. આ પ્રક્રિયામાં, Ni\ce{Ni} નું NiX2+\ce{Ni^2+} માં ઓક્સિડેશન થાય છે, તેથી આપણે તે પ્રક્રિયા લખીને શરૂઆત કરી શકીએ:
ઓક્સિડેશન:  Ni(s)→NiX2+(aq)\text{ઓક્સિડેશન:}\; \ce{Ni}(s) \rightarrow \ce{Ni^2+}(aq)
તેમછતાં, આ સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા નથી! એકંદર સમીકરણની જેમ, આપણી અર્ધ-પ્રક્રિયા દળ માટે સંતુલિત છે, પણ વીજભાર માટે નહિ. આપણે સમીકરણની જમણી બાજુએ બે ઈલેક્ટ્રોન ઉમેરીને વીજભાર માટે સંતુલિત કરી શકીએ જેથી દરેક બાજુએ પરિણામી વીજભાર 0 છે:
ઓક્સિડેશન:  Ni(s)→NiX2+(aq)+2 e−\text{ઓક્સિડેશન:}\; \ce{Ni}(s) \rightarrow \ce{Ni^2+}(aq) + \blueD{2\,e^-}
નોંધો કે ઓક્સિડેશન-અર્ધ પ્રક્રિયા સંતુલિત છે, તે આપણને બતાવે છે કે નિકલના દરેક પરમાણુના ઓક્સિડેશન માટે બે ઈલેક્ટ્રોન મળે છે, પણ આ ઈલેક્ટ્રોન ક્યાં જાય છે? આપણે તેના માટે રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા અનુસરી શકીએ.
રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા: રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા રિડક્શનમાં ભાગ લેતા પ્રક્રિયક અને નીપજ બતાવે છે. આ ઉદાહરણમાં, આપણું સમીકરણ CoX3+\ce{Co^3+} નું રિડક્શન CoX2+\ce{Co^2+} માં બતાવે છે. તે વીજભાર સંતુલન માટે સમીકરણની ડાબી બાજુ પર ઈલેક્ટ્રોન પણ બતાવે છે:
રિડક્શન:  CoX3+(aq)+e−→CoX2+(aq)\text{રિડક્શન:}\; \ce{Co^3+}(aq) + \blueD{e^-} \rightarrow \ce{Co^2+}(aq)
સંતુલિત રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા આપણને જણાવે છે કે દરેક CoX3+\ce{Co^3+} આયનના રિડક્શન માટે એક ઇલેક્ટ્રોનનો ઉપયોગ થાય છે. મહત્વની રીતે, આ પ્રક્રિયા માટેના ઈલેક્ટ્રોન ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા પરથી આવે છે.
પછી, આપણે સંતુલિત સમીકરણ મેળવવા માટે સંતુલિત અર્ધ-પ્રક્રિયાઓને એકસાથે ઉમેરવા માંગીએ છીએ. સૌપ્રથમ, આપણે ખાતરી કરવાની જરૂર છે કે જ્યારે આપણે અર્ધ-પ્રક્રિયાઓને ભેગી કરીએ ત્યારે ઈલેક્ટ્રોન કેન્સલ થઈ જશે (આપણી પાસે આસપાસ ફરતા ઈલેક્ટ્રોન હોતા નથી!). હવે, ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા બે ઇલેક્ટ્રોનને સમાવે છે, જ્યારે રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા ફક્ત એક જ ઇલેક્ટ્રોનના વહનને દર્શાવે છે. તેથી, આપણે રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયાનો ગુણાકાર 2 વડે કરીએ:
2[CoX3+(aq)+e−→CoX2+(aq)]2 CoX3+(aq)+2 e−→2 CoX2+(aq)\begin{aligned} &2[\ce{Co^3+}(aq) + e^- \rightarrow \ce{Co^2+}(aq)] \\\\ &\ce{2Co^3+}(aq) + 2\,e^- \rightarrow \ce{2Co^2+}(aq) \end{aligned}
હવે, આપણે બે અર્ધ-પ્રક્રિયાઓને એકસાથે ઉમેરી શકીએ, બંને બાજુ ઈલેક્ટ્રોન કેન્સલ થઈ જાય:
Ni(s)→NiX2+(aq)+2 e−2 CoX3+(aq)+2 e−→2 CoX2+(aq)Ni(s)+2 CoX3+(aq)→NiX2+(aq)+2 CoX2+(aq)‾Ni(s)+2 CoX3+(aq)→NiX2+(aq)+2 CoX2+(aq)\begin{aligned} &\ce{Ni}(s) \rightarrow \ce{Ni^2+}(aq) + \blueD{\cancel{2\,e^-}} \\\\ &\ce{2Co^3+}(aq) + \blueD{\cancel{2\,e^-}} \rightarrow \ce{2Co^2+}(aq) \\\\[-0.90em] &\overline{\phantom{\ce{Ni}(s) + \ce{2Co^3+}(aq) \rightarrow \ce{Ni^2+}(aq) + \ce{2Co^2+}(aq)}} \\[-0.65em] &\ce{Ni}(s) + \ce{2Co^3+}(aq) \rightarrow \ce{Ni^2+}(aq) + \ce{2Co^2+}(aq) \end{aligned}
પરિણામી સમીકરણ પાસે સમીકરણની બંને બાજુ પર દરેક પ્રકારના પરમાણુની એકસમાન સંખ્યા છે (1 Ni\ce{Ni} અને 2 Co\ce{Co}), તેમજ દરેક બાજુએ સમાન પરિણામી વીજભાર છે (6, plus). એકસાથે, આનો અર્થ થાય કે સમીકરણ વીજભાર અને દળ માટે સંતુલિત છે!

એસિડિક અથવા બેઝિક દ્રાવણમાં રેડોક્ષ પ્રક્રિયાને સંતુલિત કરવી

સરળ રેડોક્ષ સમીકરણને સંતુલિત કરવા આપણે અર્ધ-પ્રક્રિયા પદ્ધતિનો ઉપયોગ કર્યો તેમછતાં, જલૈયા દ્રાવણમાં થતી ઘણી રેડોક્ષ પ્રક્રિયાઓ ઉપરના ઉદાહરણ કરતા જટિલ હોય છે. આ ઉદાહરણમાં, આપણે પ્રક્રિયાને સંપૂર્ણ સંતુલિત કરવા માટે HX2O\ce{H2O} અણુઓ અને ક્યાં તો HX+\ce{H+} આયન (એસિડિક દ્રાવણમાં થતી પ્રક્રિયાઓ માટે) અથવા OHX−\ce{OH-} આયન (બેઝિક દ્રાવણમાં થતી પ્રક્રિયાઓ માટે) ઉમેરવાની જરૂર છે. ઉદાહરણ 1 એસિડિક દ્રાવણમાં થતી પ્રક્રિયા માટે પદ્ધતિ બતાવે છે, જ્યારે ઉદાહરણ 2 બેઝિક દ્રાવણમાં થતી પ્રક્રિયા માટે પદ્ધતિ બતાવે છે.

ઉદાહરણ 1: એસિડિક દ્રાવણમાં રેડોક્ષ સમીકરણ સંતુલિત કરવું

એસિડિક દ્રાવણમાં નાઈટ્રેટ આયન સાથે કોપર ધાતુની પ્રક્રિયા માટે સમીકરણ સંતુલિત કરો.
Cu(s)+NOX3X−(aq)→CuX2+(aq)+NOX2(g)\ce{Cu}(s) + \ce{NO3-}(aq) \rightarrow \ce{Cu^2+}(aq) + \ce{NO2}(g)
સમીકરણ સંતુલિત કરવા માટે, આપણે હમણાં શીખી ગયા એ અર્ધ-પ્રક્રિયા પદ્ધતિ અનુસરીએ પ્રક્રિયા એસિડિક દ્રાવણમાં થાય છે, તેથી આપણે સમીકરણને સંતુલિત કરવા માટે HX+\ce{H+} આયન અને HX2O\ce{H2O} અણુઓનો ઉપયોગ કરી શકીએ.

સ્ટેપ 1: સમીકરણને અર્ધ-પ્રક્રિયાઓમાં વિભાજીત કરો

અસંતુલિત સમીકરણને બે અર્ધ-પ્રક્રિયાઓમાં વિભાજીત કરીને શરૂઆત કરીએ:
ઓક્સિડેશન:  Cu(s)→CuX2+(aq)રિડક્શન:  NOX3X−(aq)→NOX2(g)\begin{aligned} &\text{ઓક્સિડેશન:}\; \ce{Cu}(s) \rightarrow \ce{Cu^2+}(aq) \\\\ &\text{રિડક્શન:}\; \ce{NO3-}(aq) \rightarrow \ce{NO2}(g) \end{aligned}
નોંધો કે કોઈ પણ અર્ધ-પ્રક્રિયા સંપૂર્ણ સંતુલિત નથી! આપણે તે પછીના સ્ટેપમાં કરીશું.

સ્ટેપ 2: દળ અને વીજભાર માટે દરેક અર્ધ-પ્રક્રિયા સંતુલિત કરો

ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા દળ માટે પહેલેથી જ સંતુલિત છે, તેથી આપણે ફક્ત વીજભાર માટે જ સંતુલિત કરવાની જરૂર છે. સમીકરણની જમણી બાજુ બે ઈલેક્ટ્રોન ઉમેરીને આ કરી શકીએ, બંને બાજુ પરિણામી વીજભારને 0 બનાવે:
ઓક્સિડેશન:  Cu(s)→CuX2+(aq)+2 e−\text{ઓક્સિડેશન:}\; \ce{Cu}(s) \rightarrow \ce{Cu^2+}(aq) + \blueD{2\,e^-}
રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા વિશે શું? આ સમીકરણ દળ અને વીજભાર બંનેના સંદર્ભમાં અસંતુલિત છે. સૌપ્રથમ તેને દળ માટે સંતુલિત કરીએ: આપણે જાણીએ છીએ કે N\ce{N} પરમાણુઓ પહેલેથી જ સંતુલિત છે (સમીકરણની દરેક બાજુએ એક છે). તેમછતાં, O\ce{O} પરમાણુઓ નથી. આપણે સમીકરણની જમણી બાજુએ એક HX2O\ce{H2O} ઉમેરીને O\ce{O} પરમાણુને સંતુલિત કરી શકીએ:
NOX3X−(aq)→NOX2(g)+HX2O(l)\ce{NO3-}(aq) \rightarrow \ce{NO2}(g) + \blueD{\ce{H2O}(l)}
સમીકરણની જમણી બાજુએ બે અસંતુલિત H\ce{H} પરમાણુઓ છે. પ્રક્રિયા એસિડિક દ્રાવણ છે, તેથી આપણે ડાબી બાજુ પર HX+\ce{H+} આયન ઉમેરીને આ પરમાણુઓ સંતુલિત કરી શકીએ:
NOX3X−(aq)+2 HX+(aq)→NOX2(g)+HX2O(l)\ce{NO3-}(aq) + \blueD{\ce{2H+}}(aq) \rightarrow \ce{NO2}(g) + \ce{H2O}(l)
પછી, વીજભાર માટે સમીકરણ સંતુલિત કરીએ આ કરવા માટે, આપણે સમીકરણની ડાબી બાજુએ એક ઈલેક્ટ્રોન ઉમેરીએ જેથી દરેક બાજુએ પરિણામી વીજભાર 0 છે:
રિડક્શન:  NOX3X−(aq)+2 HX+(aq)+e−→NOX2(g)+HX2O(l)\text{રિડક્શન:}\; \ce{NO3-}(aq) + \ce{2H+}(aq) + \blueD{e^-} \rightarrow \ce{NO2}(g) + \ce{H2O}(l)

સ્ટેપ 3: ઇલેક્ટ્રોનની સમાન સંખ્યાનું વહન

ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયામાં બે ઈલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે અને રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા એક ઈલેક્ટ્રોન મેળવે છે, તેથી આપણે રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયાને 2 વડે ગુણવાની જરૂર છે:
2[NOX3X−(aq)+2 HX+(aq)+e−→NOX2(g)+HX2O(l)]2 NOX3X−(aq)+4 HX+(aq)+2 e−→2 NOX2(g)+2 HX2O(l)\begin{aligned} &2[\ce{NO3-}(aq) + \ce{2H+}(aq) + e^- \rightarrow \ce{NO2}(g) + \ce{H2O}(l)] \\\\ &\ce{2NO3-}(aq) + \ce{4H+}(aq) + 2\,e^- \rightarrow \ce{2NO2}(g) + \ce{2H2O}(l) \end{aligned}

સ્ટેપ 4: અર્ધ-પ્રક્રિયાઓને એકસાથે ઉમેરવી

બે અર્ધ-પ્રક્રિયાઓને એકસાથે ભેગી કરતા અને ઇલેક્ટ્રોનને કેન્સલ કરતાં, આપણને મળે
Cu(s)→CuX2+(aq)+2 e−2 NOX3X−(aq)+4 HX+(aq)+2 e−→2 NOX2(g)+2 HX2O(l)Cu(s)+2 NOX3X−(aq)+4 HX+(aq)→CuX2+(aq)+2 NOX2(g)+2 HX2O(l)‾Cu(s)+2 NOX3X−(aq)+4 HX+(aq)→CuX2+(aq)+2 NOX2(g)+2 HX2O(l)\begin{aligned} &\ce{Cu}(s) \rightarrow \ce{Cu^2+}(aq) + \blueD{\cancel{2\,e^-}} \\\\ &\ce{2NO3-}(aq) + \ce{4H+}(aq) + \blueD{\cancel{2\,e^-}} \rightarrow \ce{2NO2}(g) + \ce{2H2O}(l) \\\\[-0.90em] &\overline{\phantom{\ce{Cu}(s) + \ce{2NO3-}(aq) + \ce{4H+}(aq) \rightarrow \ce{Cu^2+}(aq) + \ce{2NO2}(g) + \ce{2H2O}(l)}} \\[-0.65em] &\ce{Cu}(s) + \ce{2NO3-}(aq) + \ce{4H+}(aq) \rightarrow \ce{Cu^2+}(aq) + \ce{2NO2}(g) + \ce{2H2O}(l) \end{aligned}
અને આપણે પૂરું કર્યું! આપણું કાર્ય ચકાસીએ: સમીકરણની બંને બાજુએ દરેક પ્રકારના પરમાણુની સંખ્યા સમાન છે (1 Cu\ce{Cu}, 2 N\ce{N}, 6 O\ce{O} અને 4 H\ce{H}), સમીકરણની દરેક બાજુએ વીજભાર સમાન છે (2, plus), તેથી સમીકરણ સંતુલિત છે!

ઉદાહરણ 2: બેઝિક દ્રાવણમાં રેડોક્ષ સમીકરણ સંતુલિત કરવું

બેઝિક દ્રાવણમાં પરમેંગેનેટ અને આયોડાઇડ આયનની પ્રક્રિયા માટે સમીકરણ સંતુલિત કરો.
MnOX4X−(aq)+IX−(aq)→MnOX2(s)+IX2(aq)\ce{MnO4-}(aq) + \ce{I-}(aq) \rightarrow \ce{MnO2}(s) + \ce{I2}(aq)
ફરીથી, ચાલો આ સમીકરણ સંતુલિત કરવા માટે અર્ધ-પ્રક્રિયા પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીએ આ વખતે, આપણે સમીકરણ સંતુલિત કરવા માટે OHX−\ce{OH-} આયન અને HX2O\ce{H2O} અણુઓનો ઉપયોગ કરી શકીએ તેથી પ્રક્રિયા બેઝિક દ્રાવણમાં થઈ રહી છે.

સ્ટેપ 1: સમીકરણને અર્ધ-પ્રક્રિયાઓમાં વિભાજીત કરો

આ પ્રક્રિયામાં, આયોડાઇડ આયનનું રિડક્શન થાય છે અને પરમેંગેનેટ આયનનું ઓક્સિડેશન થાય છે:
ઓક્સિડેશન:  IX−(aq)→IX2(aq)રિડક્શન:  MnOX4X−(aq)→MnOX2(s)\begin{aligned} &\text{ઓક્સિડેશન:}\; \ce{I-}(aq) \rightarrow \ce{I2}(aq) \\\\ &\ce{રિડક્શન:}\; \ce{MnO4-}(aq) \rightarrow \ce{MnO2}(s) \end{aligned}

સ્ટેપ 2: દળ અને વીજભાર માટે દરેક અર્ધ-પ્રક્રિયા સંતુલિત કરો

ચાલો ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા સાથે શરૂઆત કરીએ, જેને દળ અને વીજભાર બંને માટે સંતુલિત કરવાની જરૂર છે. સૌપ્રથમ, આપણે દળ સંતુલન મેળવવા માટે IX−\ce{I-} ની આગળ 2 સહગુણક લખીએ:
2 IX−(aq)→IX2(aq)\blueD{2}\,\ce{I-}(aq) \rightarrow \ce{I2}(aq)
પછી, આપણે વીજભાર સંતુલન મેળવવા માટે સમીકરણની જમણી બાજુએ બે ઈલેક્ટ્રોન ઉમેરીએ:
ઓક્સિડેશન:  2 IX−(aq)→IX2(aq)+2 e−\text{ઓક્સિડેશન:}\; \ce{2I-}(aq) \rightarrow \ce{I2}(aq) + \blueD{2\,e^-}
પછી, ચાલો રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા જોઈએ, જેને દળ અને વીજભાર બંને માટે સંતુલિત કરવાની જરૂર છે. આપણે દળ સાથે શરૂઆત કરીએ: સમીકરણની એક જ બાજુએ ફક્ત એક જ Mn\ce{Mn} પરમાણુ છે, તેથી આપણે ફક્ત O\ce{O} પરમાણુને જ સંતુલિત કરવાની જરૂર છે. આપણે ટ્રાયલ અને એરર રીતનો ઉપયોગ કરીને સમીકરણની બંને બાજુએ OHX−\ce{OH-} આયન અને HX2O\ce{H2O} અણુઓ ઉમેરીને તે કરી શકીએ, પણ આ રીત જટિલ અને સમય માંગી લે એવી છે! તેના બદલે, સૌપ્રથમ સમીકરણ સંતુલિત કરીએ જાણે કે તે એસિડિક દ્રાવણમાં થતું હોય:
MnOX4X−(aq)+4 HX+(aq)→MnOX2(s)+2 HX2O(l)\ce{MnO4-}(aq) + \blueD{\ce{4H+}(aq)} \rightarrow \ce{MnO2}(s) + \blueD{\ce{2H2O}(l)}
પછી, અર્ધ-પ્રક્રિયાઓ ખરેખર બેઝિક દ્રાવણમાં થાય છે એ ધ્યાનમાં લેવા માટે, HX+\ce{H+} ને તટસ્થ કરવા માટે સમીકરણની બંને બાજુએ OHX−\ce{OH-} ઉમેરીએ:
MnOX4X−(aq)+4 HX+(aq)+4 OHX−(aq)⏟→MnOX2(s)+2 HX2O(l)+4 OHX−(aq)4 HX2O(l)MnOX4X−(aq)+2 HX2O(l)→MnOX2(s)+4 OHX−(aq)\begin{aligned} &\ce{MnO4-}(aq) + \underbrace{\ce{4H+}(aq) + \blueD{\ce{4OH-}(aq)}} \rightarrow \ce{MnO2}(s) + \ce{2H2O}(l) + \blueD{\ce{4OH-}(aq)} \\[0.75em] &\kern9.50em\ce{4H2O}(l) \\\\ &\ce{MnO4-}(aq) + \ce{2H2O}(l) \rightarrow \ce{MnO2}(s) + \ce{4OH-}(aq) \end{aligned}
નોંધો કે આપણે સમીકરણની ડાબી બાજુએ નવા HX2O\ce{H2O} અણુઓ બનાવવા માટે HX+\ce{H+} અને OHX−\ce{OH-} આયનને ભેગા કર્યા છે, અને પછી આપણે બંને બાજુ દેખાતા HX2O\ce{H2O} અણુઓને દૂર કરીએ છીએ.
અંતે, વીજભાર માટે અર્ધ-પ્રક્રિયાઓને સંતુલિત કરીએ. આ કરવા માટે, આપણે સમીકરણની ડાબી બાજુએ ત્રણ ઈલેક્ટ્રોન ઉમેરીશું, જે દરેક બાજુએ પરિણામી વીજભારને બનાવે 4, minus છે:
રિડક્શન:  MnOX4X−(aq)+2 HX2O(l)+3 e−→MnOX2(s)+4 OHX−(aq)\text{રિડક્શન:}\; \ce{MnO4-}(aq) + \ce{2H2O}(l) + \blueD{3\,e^-} \rightarrow \ce{MnO2}(s) + \ce{4OH-}(aq)

સ્ટેપ 3: ઇલેક્ટ્રોનની સમાન સંખ્યાનું વહન

બે અર્ધ-પ્રક્રિયાઓમાં વહન પામતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાને સમાન કરવા માટે, આપણે ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયાને 3 વડે અને રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયાને 2 વડે ગુણીએ (દરેક અર્ધ-પ્રક્રિયા છ ઈલેક્ટ્રોન ધરાવે છે):
3[2 IX−(aq)→IX2(aq)+2 e−]6 IX−(aq)→3 IX2(aq)+6 e−2[MnOX4X−(aq)+2 HX2O(l)+3 e−→MnOX2(s)+4 OHX−(aq)]2 MnOX4X−(aq)+4 HX2O(l)+6 e−→2 MnOX2(s)+8 OHX−(aq)\begin{aligned} &3[\ce{2I-}(aq) \rightarrow \ce{I2}(aq) + 2\,e^-] \\\\ &\ce{6I-}(aq) \rightarrow \ce{3I2}(aq) + 6\,e^- \\\\ &2[\ce{MnO4-}(aq) + \ce{2H2O}(l) + 3\,e^- \rightarrow \ce{MnO2}(s) + \ce{4OH-}(aq)] \\\\ &\ce{2MnO4-}(aq) + \ce{4H2O}(l) + 6\,e^- \rightarrow \ce{2MnO2}(s) + \ce{8OH-}(aq) \end{aligned}

સ્ટેપ 4: અર્ધ-પ્રક્રિયાઓને એકસાથે ઉમેરવી

અંતે, ચાલો બે અર્ધ-પ્રક્રિયાઓને એકસાથે ઉમેરીએ, ખાતરી કરો કે દરેક સમીકરણમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન છે:
2 MnOX4X−(aq)+4 HX2O(l)+6 e−→2 MnOX2(s)+8 OHX−(aq)6 IX−(aq)→3 IX2(aq)+6 e−2 MnOX4X−(aq)+4 HX2O(l)+6 IX−(aq)→2 MnOX2(s)+8 OHX−+3 IX2(aq)‾2 MnOX4X−(aq)+6 IX−(aq)+4 HX2O(l)→2 MnOX2(s)+3 IX2(aq)+8 OHX−(aq)\begin{aligned} &\ce{2MnO4-}(aq) + \ce{4H2O}(l) + \blueD{\cancel{6\,e^-}} \rightarrow \ce{2MnO2}(s) + \ce{8OH-}(aq) \\\\ &\ce{6I-}(aq) \rightarrow \ce{3I2}(aq) + \blueD{\cancel{6\,e^-}} \\\\[-0.90em] &\overline{\phantom{\ce{2MnO4-}(aq) + \ce{4H2O}(l) + \ce{6I-}(aq) \rightarrow \ce{2MnO2}(s) + \ce{8OH-} + \ce{3I2}(aq)}} \\[-0.65em] &\ce{2MnO4-}(aq) + \ce{6I-}(aq) + \ce{4H2O}(l) \rightarrow \ce{2MnO2}(s) + \ce{3I2}(aq) + \ce{8OH-}(aq) \end{aligned}
આપણા કાર્યને ચકાસતા, આપણે જોઈએ છીએ કે સમીકરણની બંને બાજુએ 2 Mn\ce{Mn}, 12 O\ce{O}, 8 H\ce{H}, અને 6 I\ce{I} પરમાણુઓ તેમજ વીજભાર 8, minus છે. તેથી, સમીકરણ સંતુલિત છે!

સારાંશ

જલીય દ્રાવણમાં થતી રેડોક્ષ પ્રક્રિયાના સમીકરણને સંતુલિત કરવા માટે અર્ધ-પ્રક્રિયા પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરી શકીએ આ રીતમાં, રેડોક્ષ સમીકરણને બે અર્ધ-પ્રક્રિયાઓમાં વિભાજીત કરવામાં આવે છે, એક ઓક્સિડેશન છે અને બીજી રિડક્શન છે. દરેક અર્ધ-પ્રક્રિયા માટે દળ અને વીજભાર માટે સંતુલિત કરવામાં આવે છે, અને પછી બે સમીકરણને યોગ્ય સમીકરણને યોગ્ય સહગુણકો સાથે ભેગા કરવામાં આવે છે જેથી ઈલેક્ટ્રોન કેન્સલ થાય. વધુ જટિલ પ્રક્રિયાને સંતુલિત કરવા માટે, કેટલીકવાર સમીકરણમાં HX+\ce{H+} આયન અને HX2O\ce{H2O} અણુઓ (એસિડિક દ્રાવણમાં થતી પ્રક્રિયાઓ) અથવા OHX−\ce{OH-} આયન અને HX2O\ce{H2O} અણુઓ (બેઝિક દ્રાવણમાં થતી પ્રક્રિયાઓ) ઉમેરવાની જરૂર છે

વાર્તાલાપમાં જોડાવા માંગો છો?

લોગ ઇન
No posts yet.
શું તમે અંગ્રેજી સમજો છો? ખાનએકેડેમીની અંગ્રેજીની સાઇટ પર વધુ ચર્ચા થતી જોવા માટે અહીં ક્લિક કરો.