आयन-इलेक्ट्रॉन विधि की परिभाषा (संतुलन)

तरीका प्रजातियों के सही संतुलन को स्थापित करने के लिए इसमें कई कदम उठाए जाने चाहिए। इस प्रक्रिया को निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

1) लिखना पूरी प्रतिक्रिया जिसे हम संतुलित करना चाहते हैं। बदले में, यदि संभव हो तो, यौगिकों को बनाने वाली प्रजातियों को अलग करें और आवेशित प्रजातियों के साथ अपने आयनिक रूप में प्रतिक्रिया को फिर से लिखें।

2) वैश्विक प्रतिक्रिया बनाने वाली आधी प्रतिक्रियाएँ लिखिए। इसमें अभिकारकों और उत्पादों को दो अलग-अलग अर्ध-अभिक्रियाओं में डालना शामिल है और पहचान करने के लिए कौन सा है ऑक्सीकरण और उनमें से कौन सी कमी। इसके लिए हमें यह समझना होगा कि प्रजातियाँ जो इलेक्ट्रॉनों को खो देता है और सकारात्मक रूप से चार्ज रहता है, इसकी ऑक्सीकरण अवस्था को बढ़ाता है, इसलिए, यह ऑक्सीकरण अर्ध-प्रतिक्रिया है। इस बीच, जो प्रजातियां इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करती हैं, उनकी ऑक्सीकरण अवस्था कम हो जाती है, इसलिए यह कमी आधा प्रतिक्रिया है।

3) संतुलित अर्ध-प्रतिक्रियाएँ लिखिए, इसका अर्थ है कि प्ले में इलेक्ट्रॉनों के साथ पूरा होना और, यदि आवश्यक हो, तो उन्हें फिर से लिखें ताकि प्रत्येक में समान राशि दांव पर लगे। इलेक्ट्रॉन। इसके लिए, एक न्यूनतम गुणांक खोजना आवश्यक हो सकता है जो समीकरण की अनुमति देता है।

4) वैश्विक प्रतिक्रिया को पिछली आधी प्रतिक्रियाओं के योग के रूप में लिखें। यदि उपरोक्त चरणों को सही ढंग से किया गया था, तो प्रतिक्रिया के दोनों ओर के इलेक्ट्रॉनों को रद्द कर देना चाहिए। अंत में, प्रतिक्रिया संतुलित है।

विशिष्ट उदाहरण

\(ए{{l}_{\बाएं(एस \दाएं)}}+CuS{{O}_{4}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}\से ~ए{{l}_{2 }}{{\बाएं(एस{{O}_{4}} \दाएं)}_{3}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}+~सी{{u}_{\बाएं( एस \ दाएं)}}~\)

1) हम ऑक्सीकरण अवस्थाओं की पहचान करते हैं:

• \(A{{l}_{\left(s \right)}}\) \(A{{l}^{+3}}\) में जाने पर ऑक्सीकृत हो जाता है (पहला, एल्युमिनियम ऑक्सीकरण की स्थिति में है) 0 और +3 पर जाता है)

• \(C{{u}^{+2}}\) कम होकर \(C{{u}_{\left(s \right)}}\) हो जाता है (पहला, कॉपर ऑक्सीकरण की स्थिति में है +2 और 0 पर जाता है)

2) हम यौगिकों को आयनित करते हैं और अलग-अलग ऑक्सीकरण और कमी प्रतिक्रियाओं की पहचान करते हैं:

\(ए{{l}_{\बाएं(रों \दाएं)}}^{0}+~C{{u}^{+2}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}~\से ~ए {{l}^{+3}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}+सी{{u}_{\बाएं(एस \दाएं)}}^{0}\)

एल्युमिनियम वह प्रजाति है जिसका ऑक्सीकरण किया जा रहा है, जबकि तांबा वह प्रजाति है जिसे कम किया जा रहा है।

3) इस चरण में संतुलित अर्ध-प्रतिक्रियाएँ लिखना शामिल है:

• \(ए{{l}_{\बाएं(एस \दाएं)}}^{0}\ से ~ए{{l}^{+3}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}+3~ {{e}^{-}}~\) ऑक्सीकरण

• \(सी{{यू}^{+2}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}+2~{{e}^{-}}\से ~सी{{u}_{\बाएं( एस \right)}}^{0}~\) कमी

4) यदि हम देखें, तो अर्ध-प्रतिक्रियाओं में समान संख्या में इलेक्ट्रॉन शामिल नहीं होते हैं, इसलिए हमें उन्हें इस तरह संतुलित करना चाहिए कि दोनों में आदान-प्रदान किए जाने वाले आवेश समान हों:

• \(2~x~\बाएं(ए{{l}_{\बाएं(एस \दाएं)}}^{0}\ से ~ए{{l}^{+3}}_{\बाएं( एसी \right)}+3~{{e}^{-}} \right)~\) ऑक्सीकरण

• \(3~x~(C{{u}^{+2}}_{\left(ac \right)}+2~{{e}^{-}}\ to ~C{{u}_ {\बाएं(एस \दाएं)}}^{0})~\) कमी

में सार:

• \(2A{{l}_{\बाएं(रों \दाएं)}}^{0}\ से ~2A{{l}^{+3}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}+6~ {{e}^{-}}~\) ऑक्सीकरण

• \(3सी{{यू}^{+2}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}+6~{{ई}^{-}}\से ~3सी{{u}_{\बाएं( एस \right)}}^{0}~\) कमी

5) अंत में, हम वैश्विक संतुलित प्रतिक्रिया को पिछली प्रतिक्रियाओं के योग के रूप में लिखेंगे:

\(2A{{l}_{\बाएं(रों \दाएं)}}^{0}+~3C{{u}^{+2}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}\ से ~2A{ {l}^{+3}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}+~3सी{{u}_{\बाएं(एस \दाएं)}}^{0}\)

हम फिर से लिखते हैं समीकरण मूल यौगिकों के साथ ऊपर:

\(2A{{l}_{\बाएं(रों \दाएं)}}+3CuS{{O}_{4}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}\से ~A{{l}_{2 }}{{\बाएं(एस{{O}_{4}} \दाएं)}_{3}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}+~3सी{{u}_{\बाएं( एस \ सही)}}\)

दो विशेष मामले हैं, जहां प्रतिक्रियाएं अम्लीय या मूल मीडिया में हो सकती हैं। उन मामलों के लिए, इलाज यह कुछ अलग है क्योंकि इसमें उन प्रजातियों को जोड़ने की आवश्यकता होती है जो प्रतिक्रिया को बराबर करने की अनुमति देती हैं।

एसिड माध्यम के मामले में, आपको दर्ज करना होगा पानी ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के संतुलन के लिए और इसलिए, हम प्रोटॉन (H+) की उपस्थिति देखेंगे जो माध्यम के प्रकार को इंगित करेगा। जबकि, एक मूल माध्यम में, सही संतुलन के लिए OH- (हाइड्रॉक्सिल) के योग की आवश्यकता हो सकती है।

आइए एक उदाहरण देखें

\(घन{{एस}_{\बाएं(एसी \दाएं)}}+एचएन{{ओ}_{3}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}\से ~घन{{\बाएं(एन{ {ओ}_{3}} \दाएं)}_{2}}_{\बाएं( ac \right)}+~N{{O}_{2}}_{\बाएं(g \right)}+S{{O}_{2}}_{\बाएं(g \right)}+~ {{H}_{2}}{{O}_{\बाएं(एसी \दाएं)}}\)

नाइट्रिक अम्ल की उपस्थिति में हम अम्ल माध्यम में कार्य कर रहे हैं।

1) सबसे पहले हम ऑक्सीकरण अवस्थाओं की पहचान करेंगे:

• \(~{{S}^{-2}}\) \({{S}^{+4}}\) में जाने से ऑक्सीकृत होता है (सबसे पहले, सल्फर ऑक्सीकरण अवस्था -2 में है और + 4)

• \({{N}^{+5}}\) \({{N}^{+4}}\) में जाने पर कम हो जाता है (पहले, नाइट्रोजन ऑक्सीकरण अवस्था +5 में है और +4 तक जाता है)

2) हम यौगिकों को आयनित करते हैं और अलग-अलग ऑक्सीकरण और कमी प्रतिक्रियाओं की पहचान करते हैं:

\({{S}^{-2}}_{\left(ac \right)}+~{{N}^{+5}}_{\left(ac \right)}~\to ~{{ एस}^{+4}}_{\बाएं(जी \दाएं)}+~{{एन}^{+4}}_{\बाएं(जी \दाएं)}\)

सल्फर वह प्रजाति है जिसका ऑक्सीकरण किया जा रहा है, जबकि नाइट्रोजन वह प्रजाति है जिसे कम किया जा रहा है।

3) हम संतुलित अर्ध-प्रतिक्रियाएँ लिखते हैं:

• \(~\) \(2~{{H}_{2}}{{O}_{\बाएं(एसी \दाएं)}}+~{{S}^{-2}}_{\बाएं (एसी \दाएं)}~\से ~एस{{O}_{2}}_{\बाएं(जी \दाएं)}+4{{एच}^{+}}_{\बाएं(एसी \दाएं) }+6~{{e}^{-}}\) ऑक्सीकरण

• \(2{{H}^{+}}_{\left(ac \right)}+\) \(N{{O}_{3}}{{^{-}}_{\बाएं( ac \right)}}+1~{{e}^{-}}~\to ~N{{O}_{2}}_{\left(g \right)}+~~{{H}_ {2}}{{O}_{\बाएं(एसी \दाएं)}}~\) कमी

जैसा कि देखा जा सकता है, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के सही संतुलन के लिए ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया में पानी जोड़ना आवश्यक था।

4) यदि हम देखें, तो अर्ध-प्रतिक्रियाओं में समान संख्या में इलेक्ट्रॉन शामिल नहीं होते हैं, इसलिए हमें उन्हें इस तरह संतुलित करना चाहिए कि दोनों में आदान-प्रदान किए जाने वाले आवेश समान हों:

• \(~\) \(2~{{H}_{2}}{{O}_{\बाएं(एसी \दाएं)}}+~{{S}^{-2}}_{\बाएं (एसी \दाएं)}~\से ~एस{{O}_{2}}_{\बाएं(जी \दाएं)}+4{{एच}^{+}}_{\बाएं(एसी \दाएं) }+6~{{e}^{-}}\) ऑक्सीकरण

• \(12{{H}^{+}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}+\) \(6N{{O}_{3}}{{^{-}}_{\बाएं( ac \right)}}+6~{{e}^{-}}~\to ~6N{{O}_{2}}_{\left(g \right)}+~~6{{H} 2}}{{O}_{\बाएं(एसी \दाएं)}}~\) कमी

5) अंत में, हम संबोधित प्रतिक्रियाओं के योग के जवाब में वैश्विक संतुलित प्रतिक्रिया व्यक्त करते हैं:

\(2~{{H}_{2}}{{O}_{\left(ac \right)}}+~{{S}^{-2}}_{\left(ac \right)} +~12{{H}^{+}}_{\बाएं(एसी \दाएं)}+\) \(6N{{O}_{3}}{{^{-}}_{\बाएं(एसी) \दाएं)}}\से ~एस{{O}_{2}}_{\बाएं(जी \दाएं)}+4{{एच}^{+}}_{\बाएं (एसी \दाएं)}+ 6एन{{O}_{2}}_{\बाएं(जी \दाएं)}+~~6{{H}_{2}}{{O}_{\बाएं(एसी \सही)}}\)

हम मूल यौगिकों के साथ पिछले समीकरण को फिर से लिखते हैं, यह ध्यान में रखते हुए कि प्रजातियां हैं, जैसे H+, जो अभिकारकों और उत्पादों दोनों में दिखाई देते हैं और इसलिए, उनमें से कुछ हैं रद्द करना

$Cu\{\{S\}\_\{\backslash बाएं(एसी\; \backslash दाएं)\}\}+8HN\{\{O\}\_\{3\}\}\_\{\backslash बाएं(एसी\; \backslash दाएं)\}\backslash से\; ~Cu\{\{\backslash बाएं(एन\{\{O\; \}\_\{3\}\}\; \backslash दाएं)\}\_\{2\}\}\_\{\backslash बाएं(\; ac\; \backslash right)\}+~6N\{\{O\}\_\{2\}\}\_\{\backslash बाएं(g\; \backslash right)\}+S\{\{O\}\_\{2\}\}\_\{\backslash बाएं(g\; \backslash right)\}+~\; 4\{\{H\}\_\{2\}\}\{\{O\}\_\{\backslash बाएं(एसी\; .)\; \backslash सही)\}\}\backslash )$