রেডক্স ভারসাম্য পদ্ধতি: পদক্ষেপ, উদাহরণ, অনুশীলন - রসায়ন - 2025

রেডক্স মিট পদ্ধতি এক অনুমতি দেয় রেডক্স প্রতিক্রিয়া, যা অন্যথায় একটি মাথা ব্যাথা হবে রাসায়নিক সমীকরণ মিট করে। এখানে এক বা একাধিক প্রজাতি বৈদ্যুতিন বিনিময় করে; যেটি তাদের অনুদান দেয় বা হারায় তাকে অক্সিডাইজিং প্রজাতি বলা হয়, আর যেটি তাদের গ্রহণ করে বা লাভ করে, হ্রাসকারী প্রজাতি।

এই পদ্ধতিতে এই প্রজাতির জারণ সংখ্যাগুলি জানা জরুরী, যেহেতু তারা প্রকাশ করে যে তারা প্রতি মণে কতগুলি ইলেকট্রন অর্জন করেছে বা হারিয়ে গেছে। এর জন্য ধন্যবাদ, সমীকরণগুলিতে বৈদ্যুতিনগুলি লিখে বৈদ্যুতিন চার্জের ভারসাম্য বজায় রাখা সম্ভব হয় যেন তারা প্রতিক্রিয়াশীল বা পণ্য were

তাদের ভারসাম্য চলাকালীন তিনটি প্রধান চরিত্রের সাথে একসাথে একটি রেডক্স প্রতিক্রিয়ার সাধারণ আধা-প্রতিক্রিয়া: এইচ +, এইচ 2 ও ও ও--। সূত্র: গ্যাব্রিয়েল বলিভার।

উপরের ছবিটি দেখায় কিভাবে কার্যকরভাবে ইলেকট্রন, ই ^- বিক্রিয়কের যেমন স্থাপন করা হয় যখন জারক প্রজাতির লাভ তাদের; এবং পণ্য হিসাবে যখন হ্রাসকারী প্রজাতিগুলি তাদের হারাবে। নোট করুন যে এই ধরণের সমীকরণের ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য জারণ এবং জারণ-হ্রাস সংখ্যার ধারণাটি আয়ত্ত করা প্রয়োজন।

এইচ ⁺, এইচ ₂ ও ও ওএইচ ^- প্রজাতিগুলি প্রতিক্রিয়া মাধ্যমের পিএইচ উপর নির্ভর করে রেডক্স ভারসাম্যকে মঞ্জুরি দেয়, এ কারণেই তাদের অনুশীলনে সন্ধান করা খুব সাধারণ বিষয় is যদি মাধ্যমটি অ্যাসিডিক হয় তবে আমরা এইচ ⁺⁺ অবলম্বন করি; কিন্তু যদি বিপরীত মাঝারি মৌলিক, তাহলে আমরা বাড়ি ব্যবহার ^- মিট জন্য।

প্রতিক্রিয়াটির প্রকৃতি নিজেই নির্ধারণ করে দেয় যে মাধ্যমের পিএইচ হওয়া উচিত। এ কারণেই, যদিও এটি অম্লীয় বা মৌলিক মাধ্যম ধরে ভারসাম্যযুক্ত হতে পারে তবে চূড়ান্ত ভারসাম্য সমীকরণটি এইচ ⁺ এবং ওএইচ ^- আয়নগুলি সত্যই ডিসপান্সেবল কিনা তা নির্দেশ করবে ।

ধাপ

- সাধারণ

রিঅ্যাক্ট্যান্ট এবং পণ্যগুলির জারণ সংখ্যা পরীক্ষা করুন

নিম্নলিখিত রাসায়নিক সমীকরণ অনুমান করুন:

ঘনক (গুলি) + AgNO ₃ (aq) u কিউ (NO ₃) ₂ + Ag (গুলি)

এটি একটি রেডক্স প্রতিক্রিয়ার সাথে মিলে যায়, যার মধ্যে চুল্লিগুলির জারণ সংখ্যায় একটি পরিবর্তন ঘটে:

ঘন ⁰ (গুলি) + আগ ⁺ ন ₃ (একা) u কিউ ²⁺ (কোন ₃) ₂ + এজি (গুলি) ⁰

অক্সিডাইজিং এবং প্রজাতি হ্রাস করার শনাক্ত করুন

অক্সিডাইজিং প্রজাতি হ্রাসকারী প্রজাতির অক্সিডাইজিংয়ের মাধ্যমে বৈদ্যুতিন লাভ করে। অতএব, এর জারণ সংখ্যা হ্রাস পায়: এটি কম ইতিবাচক হয়ে ওঠে। এদিকে, হ্রাসকারী প্রজাতির জারণ সংখ্যা বৃদ্ধি পায়, কারণ এটি ইলেকট্রন হারাতে থাকে: এটি আরও ইতিবাচক হয়ে ওঠে।

সুতরাং, পূর্ববর্তী প্রতিক্রিয়াতে, তামাটি জারণ করা হয়, যেহেতু এটি ঘনক ⁰ থেকে ঘনক ^{2+ এ যায়}; Ag ⁺ থেকে Ag ^{0 এ} যাওয়ার সাথে সাথে রৌপ্য হ্রাস পেয়েছে । তামা হ্রাসকারী প্রজাতি এবং অক্সাইডাইজিং প্রজাতি রূপালী।

অর্ধ প্রতিক্রিয়া এবং ভারসাম্য পরমাণু এবং চার্জ লিখুন

কোন প্রজাতি ইলেক্ট্রন লাভ করে বা হারাবে তা চিহ্নিত করে হ্রাস এবং জারণ প্রক্রিয়া উভয়ের জন্যই রেডক্স অর্ধ প্রতিক্রিয়া লিখিত রয়েছে:

সিউ ⁰ → কিউ ²⁺

Ag ⁺ → Ag ⁰

তামা দুটি ইলেক্ট্রন হারাতে থাকে, অন্যদিকে রৌপ্য লাভ করে। আমরা উভয় অর্ধ বিক্রিয়াতে ইলেকট্রন রাখি:

ঘন ⁰ → কিউ ²⁺ + 2 ই ^-

Ag ⁺ + e ^- → Ag ⁰

মনে রাখবেন যে লোডগুলি অর্ধ-প্রতিক্রিয়া উভয় ক্ষেত্রেই ভারসাম্যপূর্ণ থাকে; তবে এগুলি যদি একসাথে যুক্ত করা হয় তবে পদার্থ সংরক্ষণের আইন লঙ্ঘন করা হবে: দু'টি অর্ধ-প্রতিক্রিয়ার ক্ষেত্রে অবশ্যই বৈদ্যুতিনের সংখ্যা সমান হতে হবে। সুতরাং, দ্বিতীয় সমীকরণটি 2 দ্বারা গুণিত হয় এবং দুটি সমীকরণ যুক্ত হয়:

(সিউ ⁰ → কিউ ²⁺ + 2 ই ^-) x 1

(Ag ⁺ + e ^- → Ag ⁰) x 2

কিউ ⁰ + 2 এগ্রি ⁺ + 2 ই ^- u কিউ ²⁺ + ² এগ্রি ⁰ + 2 ই ^-

বৈদ্যুতিনগুলি বাতিল হয়ে যায় কারণ তারা প্রতিক্রিয়াশীল এবং পণ্যগুলির পাশে থাকে:

ছেদ ⁰ + + 2Ag ^{+ +} → ছেদ ²⁺ + + 2Ag ⁰

এটি হ'ল বিশ্ব আয়নিক সমীকরণ।

আয়নিক সমীকরণের সাধারণ সমীকরণের বিকল্প সহগকে

শেষ অবধি, পূর্ববর্তী সমীকরণ থেকে স্টোচিওমেট্রিক সহগগুলি প্রথম সমীকরণে স্থানান্তরিত হয়:

ঘনক (গুলি) + ₂ আগানো ₃ (একা) u কিউ (কোন ₃) ₂ + 2Ag (গুলি)

দ্রষ্টব্য যে 2 টি AgNO _{3 এর} সাথে অবস্থিত ছিল কারণ এই লবণের মধ্যে রৌপ্যটি Ag ⁺ এর মতো হয় এবং এটি কিউ (NO ₃) _{2 এর} সাথেও ঘটে । যদি এই সমীকরণটি শেষ পর্যন্ত ভারসাম্য না করা হয় তবে আমরা বিচার চালিয়ে যাব।

পূর্ববর্তী পদক্ষেপে প্রস্তাবিত সমীকরণটি সরাসরি পরীক্ষা এবং ত্রুটির মাধ্যমে ভারসাম্যহীন হতে পারে। তবে, রেডক্স প্রতিক্রিয়া রয়েছে যা সংঘবদ্ধ হওয়ার জন্য একটি অ্যাসিডিক (এইচ ⁺) বা বেসিক (ওএইচ ^-) মাধ্যম প্রয়োজন need এটি যখন ঘটে, তখন মাধ্যমটি নিরপেক্ষ বলে ধরে নেওয়া ভারসাম্যপূর্ণ হতে পারে না; যেমনটি প্রদর্শিত হয়েছে (এইচ ⁺ বা ওএইচও নয় ^{- যোগ করা হয়নি})।

অন্যদিকে, এটি জেনে রাখা সুবিধাজনক যে পরমাণু, আয়ন বা যৌগিক (বেশিরভাগ অক্সাইড) যেখানে জারণ সংখ্যার পরিবর্তন ঘটে অর্ধ-প্রতিক্রিয়াগুলিতে লেখা হয়। অনুশীলন বিভাগে এটি হাইলাইট করা হবে।

- অ্যাসিড মাধ্যমে ভারসাম্য

যখন মাধ্যমটি অ্যাসিড হয়, তখন এটি দুটি অর্ধ-প্রতিক্রিয়াতে থামানো প্রয়োজন। এই সময় ভারসাম্য বজায় রাখার সময় আমরা অক্সিজেন এবং হাইড্রোজেন পরমাণু এবং ইলেক্ট্রনকেও উপেক্ষা করি। ইলেক্ট্রনগুলি শেষ পর্যন্ত ভারসাম্য বজায় রাখবে।

তারপরে, কম অক্সিজেন পরমাণুর সাথে প্রতিক্রিয়ার পাশে, আমরা এটির জন্য জল জলের অণু যুক্ত করি। অন্যদিকে, আমরা H ⁺ আয়নগুলির সাথে হাইড্রোজেনগুলিকে ভারসাম্য করি । এবং পরিশেষে, আমরা ইলেক্ট্রনগুলি যুক্ত করি এবং ইতিমধ্যে উল্লিখিত সাধারণ পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করে এগিয়ে যাই।

- বেসিক মাধ্যমের ভারসাম্য

যখন মাধ্যমটি মৌলিক হয়, একজন অ্যাসিডিক মাধ্যমের মতোই একটি সামান্য পার্থক্যের সাথে এগিয়ে যায়: এবার যেখানে আরও অক্সিজেন রয়েছে, এই অতিরিক্ত অক্সিজেনের সমান সংখ্যক জলের অণুগুলি অবস্থিত হবে; এবং অন্যদিকে ওএইচ আয়নগুলি ^- হাইড্রোজেনগুলির জন্য ক্ষতিপূরণ দেওয়ার জন্য।

অবশেষে, ইলেক্ট্রনগুলি ভারসাম্যযুক্ত, দুটি অর্ধ-প্রতিক্রিয়া যুক্ত করা হয় এবং গ্লোবাল আয়নিক সমীকরণের সহগগুলি সাধারণ সমীকরণে প্রতিস্থাপিত হয়।

উদাহরণ

নিম্নলিখিত ভারসাম্যহীন এবং ভারসাম্যহীন রেডক্স সমীকরণগুলি এই ভারসাম্য পদ্ধতি প্রয়োগ করার পরে তারা কতটা পরিবর্তিত হয় তা দেখার জন্য উদাহরণ হিসাবে কাজ করে:

পি ₄ + ক্লো ^- → পিও ₄ ^3- + সিএল ^- (ভারসাম্যহীন)

পি ₄ + 10 ক্লো ^- + 6 এইচ ₂ ও → 4 পিও ₄ ^3- + 10 সিএল ^- + 12 এইচ ⁺ (সুষম অ্যাসিড মাধ্যম)

পি ₄ + 10 ক্লো ^- + 12 ওএইচ ^- P ₄ পিও ₄ ^3- + 10 সিএল ^- + 6 এইচ ₂ হে (সুষম বুনিয়াদি মাঝারি)

I ₂ + KNO ₃ → I ^- + KIO ₃ + NO ₃ ^- (ভারসাম্যহীন)

3 আই ₂ + কেএনও ₃ + 3 এইচ ₂ ও → 5 আই ^- + কিআইও ₃ + কোন ₃ ^- + 6 এইচ ⁺ (ভারসাম্য অ্যাসিডের মাঝারি)

Cr ₂ O ₂ ^7- + HNO ₂ → Cr ³⁺ + No ₃ ^- (ভারসাম্যহীন)

3HNO ₂ + 5H ⁺ + Cr ₂ O ₂ ^7- N 3NO ₃ ^- + 2Cr ³⁺ + 4H ₂ O (সুষম অ্যাসিড মাধ্যম)

অনুশীলন

অনুশীলনী 1

বেসিক মিডিয়ামে নিম্নলিখিত সমীকরণকে ভারসাম্য করুন:

I ₂ + KNO ₃ → I ^- + KIO ₃ + NO ₃ ^-

সাধারণ পদক্ষেপ

আমরা যে প্রজাতির সন্দেহ করি সেগুলির জারণ সংখ্যা লিখে লিখে শুরু করি যা আমাদের সন্দেহ হয় যে জারণ বা কমানো হয়েছে; এই ক্ষেত্রে, আয়োডিন পরমাণু:

I ₂ ⁰ + KNO ₃ → I ^- + KI ⁵⁺ O ₃ + NO ₃ ^-

নোট করুন যে আয়োডিন অক্সিডাইজড এবং একই সাথে হ্রাস পেয়েছে, তাই আমরা তাদের দুটি স্বতন্ত্র অর্ধ-প্রতিক্রিয়া লিখতে এগিয়ে যাই:

I ₂ → I ^- (হ্রাস, প্রতি I ^- 1 টি বৈদ্যুতিন গ্রহণ করা হয়)

I ₂ → IO ₃ ^- (জারণ, প্রতি আইও ₃ ^- 5 এর জন্য ইলেকট্রন প্রকাশিত হয়)

জারণের অর্ধ-প্রতিক্রিয়াতে আমরা আয়নটি আইও ₃ ^- এবং আমি ⁵⁺ হিসাবে আয়োডিন পরমাণু রাখি না । আমরা আয়োডিন পরমাণু ভারসাম্য:

আমি ₂ → 2I ^-

আমি ₂ → 2IO ₃ ^-

বেসিক মাধ্যমের ভারসাম্য

একটি অক্সিজেনযুক্ত প্রজাতি হওয়ায় এখন আমরা জালিয়াতি আধা-বিক্রিয়াটিকে একটি মৌলিক মাধ্যমের মধ্যে ভারসাম্য দেওয়ার দিকে মনোনিবেশ করি। অক্সিজেন পরমাণু থাকায় আমরা পণ্যের পাশে একই সংখ্যক পানির অণু যুক্ত করি:

আমি ₂ → ₂ আইও ₃ ^- + 6 এইচ ₂ ও

এবং বাম দিকে আমরা হাইড্রোজেনগুলিকে ওএইচের সাথে ভারসাম্য করি ^-:

আমি ₂ + 12OH ^- → 2IO ₃ ^- + 6H ₂ ও

আমরা দুটি অর্ধ প্রতিক্রিয়া লিখি এবং অনুপস্থিত ইলেকট্রনগুলিকে নেতিবাচক চার্জের ভারসাম্য যুক্ত করতে যোগ করি:

I ₂ + 2e ^- → 2I ^-

I ₂ + 12OH ^- → 2IO ₃ ^- + 6H ₂ O + 10e ^-

আমরা উভয় অর্ধেক বিক্রিয়ায় ইলেকট্রনের সংখ্যা সমান করে এগুলি যুক্ত করি:

(I ₂ + 2e ^- → 2I ^-) x 10

(I ₂ + 12OH ^- → 2IO ₃ ^- + 6H ₂ O + 10e ^-) x 2

12 আই ₂ + 24 ওএইচ ^- + 20 ই ^- → 20I ^- + 4IO ₃ ^- + 12 এইচ ₂ ও + 20 ই ^-

বৈদ্যুতিনগুলি বাতিল হয়ে যায় এবং আমরা বৈশ্বিক আয়নিক সমীকরণকে সহজ করার জন্য সমস্ত সহগকে চারটি দ্বারা বিভক্ত করি:

(12 আই ₂ + 24 ওএইচ ^- → 20I ^- + 4IO ₃ ^- + 12 এইচ ₂ ও) x ¼

3 আই ₂ + 6OH ^- → 5I ^- + আইও ₃ ^- + 3 এইচ ₂ ও

এবং পরিশেষে, আমরা প্রথম সমীকরণে আয়নিক সমীকরণের সহগগুলি প্রতিস্থাপন করি:

3 আমি ₂ + + 6OH ^- + + kno ₃ → 5 আমি ^- + + KIO ₃ + কোনো ₃ ^- + + 3H ₂ হে

সমীকরণটি ইতিমধ্যে ভারসাম্যযুক্ত। উদাহরণ 2-এ এসিড মাধ্যমের ভারসাম্যের সাথে এই ফলাফলটির তুলনা করুন।

অনুশীলন 2

অ্যাসিডের মাধ্যমে নিম্নলিখিত সমীকরণকে ভারসাম্য করুন:

ফে ₂ ও ₃ + সিও → ফে + সিও ₂

সাধারণ পদক্ষেপ

দুটির মধ্যে কোনটির জারণ বা কমেছে তা জানতে আমরা লোহা এবং কার্বনের জারণ সংখ্যার দিকে নজর রাখি:

Fe ₂ ³⁺ O ₃ + C ²⁺ O → Fe ⁰ + C ⁴⁺ O ₂

আয়রন হ্রাস করা হয়েছে, এটি অক্সিডাইজিং প্রজাতি তৈরি করেছে। ইতিমধ্যে, কার্বনকে জারণযুক্ত করা হয়েছে, হ্রাসকারী প্রজাতির হিসাবে আচরণ করে। জারণ এবং হ্রাস সম্পর্কিত অর্ধ প্রতিক্রিয়াগুলি হ'ল:

Fe ₂ ³⁺ O ₃ → Fe ⁰ (হ্রাস, প্রতিটি ফে 3 ইলেক্ট্রন গ্রাস করা হয়)

সিও → সিও ₂ (জারণ, প্রতিটি সিও ₂ 2 ইলেকট্রন প্রকাশিত হয়)

মনে রাখবেন আমরা অক্সাইড, ফে লিখতে ₂ হে ₃, কারণ এটি ফে রয়েছে ³⁺ বরং ফে স্থাপন করার পরিবর্তে, ³⁺ । অক্সিজেন ব্যতীত প্রয়োজনীয় অণুগুলিকে আমরা ভারসাম্যপূর্ণ করে তুলি:

Fe ₂ O ₃ → 2Fe

CO → CO ₂

এবং আমরা উভয় আধা-বিক্রিয়াতে অ্যাসিডের মাঝারি মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখি, যেহেতু মাঝখানে অক্সিজেনযুক্ত প্রজাতি রয়েছে।

অ্যাসিড মাধ্যমের ভারসাম্য

আমরা অক্সিজেনগুলিকে ভারসাম্য রাখতে জল যুক্ত করি এবং তারপরে হাইড্রোজেনগুলির ভারসাম্য বজায় রাখতে H ⁺:

Fe ₂ O ₃ → 2Fe + 3H ₂ O

6H ⁺ + Fe ₂ O ₃ → 2Fe + 3H ₂ O

CO + H ₂ O O CO ₂

CO + H ₂ O → CO ₂ + 2H ⁺ H

অর্ধ প্রতিক্রিয়াতে জড়িত ইলেক্ট্রনগুলি রেখে এখন আমরা চার্জের ভারসাম্য রক্ষা করি:

6 এইচ ⁺ + 6 ই ^- + ফে ₂ ও ₃ → ₂ ফী + 3 এইচ ₂ ও

CO + H ₂ O O CO ₂ + 2H ⁺ + 2e ^-

আমরা উভয় অর্ধ বিক্রিয়াতে ইলেকট্রনের সংখ্যাকে সমান করে এগুলি যুক্ত করি:

(6 এইচ ⁺ + 6 ই ^- + ফে ₂ ও ₃ → ₂ ফী + 3 এইচ ₂ ও) এক্স 2

(CO + H ₂ O → CO ₂ + 2H ⁺ + 2e ^-) x 6

12 এইচ ^{+ +} + + 12e ^- + + 2Fe ₂ হে ₃ + + 6CO + + 6H ₂ হে → 4Fe + + 6H ₂ হে + + 6CO ₂ + + 12h ^{+ +} + + 12e ^-

আমরা ইলেকট্রন, এইচ বাতিল ^{+ +} আয়ন এবং জল অণু:

2Fe ₂ O ₃ + 6CO → 4Fe + 6CO ₂

সমীকরণটিকে আরও সহজ করার জন্য এই সহগগুলি দুটি দ্বারা ভাগ করা যায়:

Fe ₂ O ₃ + 3CO → 2Fe + 3CO ₂

এই প্রশ্নটি দেখা দেয়: এই সমীকরণের জন্য কি redox ভারসাম্য বজায় রাখা দরকার ছিল? পরীক্ষা এবং ত্রুটির দ্বারা এটি আরও দ্রুত হত। এটি দেখায় যে এই প্রতিক্রিয়াটি মাঝারি পিএইচ নির্বিশেষে এগিয়ে যায়।

তথ্যসূত্র

1. হাইটেন, ডেভিস, পেক এবং স্ট্যানলি (2008)। রসায়ন (অষ্টম সংস্করণ) সেনজেজ শেখা।
2. হেলম্যানস্টাইন, অ্যান মেরি, পিএইচডি। (22 সেপ্টেম্বর, 2019)। রেডক্স প্রতিক্রিয়ার ভারসাম্য কীভাবে রাখবেন। পুনরুদ্ধার করা: চিন্তো ডটকম থেকে
3. আন এনগুইন এবং লভলিন ব্রার। (জুন 05, 2019) সামঞ্জস্য রেডক্স প্রতিক্রিয়া। রসায়ন LibreTexts। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: chem.libretexts.org থেকে
4. Quimitube। (2012)। অনুশীলন 19: দুটি জারণ অর্ধ প্রতিক্রিয়া সঙ্গে বেসিক মিডিয়ামে একটি redox প্রতিক্রিয়া সামঞ্জস্য। উদ্ধারকৃত: quimitube.com
5. সেন্ট লুইসের ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয়। (SF)। অনুশীলন সমস্যা: রেডক্স প্রতিক্রিয়া। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: chemistry.wustl.edu
6. জন উইলি অ্যান্ড সন্স (2020)। রেডক্স সমীকরণের ভারসাম্য কীভাবে করবেন। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: ডামি ডটকম
7. রুবান দারো ওজি (2015)। রাসায়নিক সমীকরণের ভারসাম্য রক্ষা করা। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: aprendeenlinea.udea.edu.co