ഓക്സിഡേഷനും റിഡക്ഷനും ചർച്ച ചെയ്യുന്ന ഉദാഹരണ ചോദ്യങ്ങൾ

ഓക്സിഡേഷനും റിഡക്ഷനും ചർച്ച ചെയ്യുന്ന ഉദാഹരണ ചോദ്യങ്ങൾ

പെൻഡഹുലുവൻ

ഓക്സിഡേഷനും റിഡക്ഷനും രസതന്ത്രത്തിലെ അടിസ്ഥാന ആശയങ്ങളാണ്, അവ പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടതും വേർതിരിക്കാനാവാത്തതുമാണ്. റെഡോക്സ് പ്രതിപ്രവർത്തനം (ഓക്സിഡേഷൻ-റിഡക്ഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനം) എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ ഈ പ്രക്രിയകൾ ഒരേസമയം സംഭവിക്കുന്നു. ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ, ഓക്സിഡേഷന് വിധേയമാകുന്ന പദാർത്ഥം ഇലക്ട്രോണുകളെ പുറത്തുവിടുന്നു, അതേസമയം റിഡക്ഷന് വിധേയമാകുന്ന പദാർത്ഥം ഇലക്ട്രോണുകൾ നേടുന്നു. കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ മനസ്സിലാക്കാൻ, ഒരു ഉദാഹരണ പ്രശ്നവും അതിന്റെ വിശദീകരണവും നോക്കാം.

ഓക്‌സിഡേഷനെയും റിഡക്ഷനെയും കുറിച്ചുള്ള ചോദ്യങ്ങളും ചർച്ചയും

ഉദാഹരണം ചോദ്യം 1

ചോദ്യം:
താഴെ പറയുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഓക്സീകരണത്തിനും റിഡക്ഷനും വിധേയമാകുന്ന പദാർത്ഥങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുക:
\[ 2Mg(s) + O_2(g) \വലത് അമ്പടയാളം 2MgO(s) \]

ചർച്ച:
ഏതൊക്കെ പദാർത്ഥങ്ങളാണ് ഓക്സീകരണത്തിനും റിഡക്ഷനും വിധേയമാകുന്നതെന്ന് നിർണ്ണയിക്കാൻ, പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലെ ഓരോ മൂലകത്തിന്റെയും ഓക്സീകരണ സംഖ്യയിലെ മാറ്റം നാം പരിശോധിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

1. പ്രാരംഭ സംയുക്തത്തിലെ ഓക്സിഡേഷൻ നമ്പറുകൾ:
– മഗ്നീഷ്യം (Mg) ഖരരൂപത്തിലുള്ള ഒരു സ്വതന്ത്ര മൂലകമാണ്, അതിനാൽ അതിന്റെ ഓക്സീകരണ നമ്പർ 0 ആണ്.
– വാതക തന്മാത്രകളുടെ (g) രൂപത്തിലുള്ള ഓക്സിജൻ (O₂) ഒരു സ്വതന്ത്ര മൂലകമാണ്, അതിനാൽ അതിന്റെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യയും 0 ആണ്.

2. ഉൽപ്പന്ന സംയുക്തങ്ങളിലെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യകൾ:
– മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡിലെ (MgO) മഗ്നീഷ്യത്തിന് +2 (Mg²⁺) ഓക്സീകരണ സംഖ്യയുണ്ട്.
– മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡിലെ (MgO) ഓക്സിജന്റെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യ -2 (O²⁻) ആണ്.

3. ഓക്സീകരണ സംഖ്യയിലെ മാറ്റങ്ങൾ:
– മഗ്നീഷ്യം 0 മുതൽ +2 വരെ മാറുന്നു. ഇതിനർത്ഥം മഗ്നീഷ്യം ഓക്സിഡേഷൻ സംഖ്യയിൽ വർദ്ധനവ് അനുഭവിച്ചിട്ടുണ്ട്, അല്ലെങ്കിൽ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട് എന്നാണ്.
– ഓക്സിജൻ 0 മുതൽ -2 വരെ മാറുന്നു. ഇതിനർത്ഥം ഓക്സിജന്റെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യയിൽ കുറവ് അനുഭവപ്പെട്ടു എന്നാണ്, അല്ലെങ്കിൽ കുറഞ്ഞു എന്നാണ്.

തീരുമാനം:
– മഗ്നീഷ്യം (Mg) ഓക്സീകരണത്തിന് വിധേയമാകുന്ന ഒരു വസ്തുവാണ്.
– ഓക്സിജൻ (O₂) സങ്കോചത്തിന് വിധേയമാകുന്ന ഒരു പദാർത്ഥമാണ്.

ഉദാഹരണം ചോദ്യം 2

ചോദ്യം:
താഴെ പറയുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റും കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റും തിരിച്ചറിയുക:
\[ Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu \]

ചർച്ച:
ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ, ആരാണ് ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നത്, ആരാണ് കുറയ്ക്കപ്പെടുന്നത് എന്ന് നമ്മൾ നിർണ്ണയിക്കും, അതുപോലെ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റിനെയും കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റിനെയും തിരിച്ചറിയും.

1. പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ:
– Zn(s) : ഓക്സിഡേഷൻ നമ്പർ = 0.
– Cu in CuSO₄ : ഓക്സിഡേഷൻ നമ്പർ = +2.

2. ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ:
– ZnSO₄-ൽ Zn : ഓക്‌സിഡേഷൻ നമ്പർ = +2.
– Cu (കൾ) : ഓക്സിഡേഷൻ നമ്പർ = 0.

3. ഓക്സിഡേഷൻ സംഖ്യകളിലെ മാറ്റങ്ങൾ:
– Zn 0 ൽ നിന്ന് +2 ലേക്ക് മാറുന്നു. ഇതിനർത്ഥം Zn ഓക്സീകരണ സംഖ്യയിൽ വർദ്ധനവ് അനുഭവിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ ഓക്സീകരണത്തിന് വിധേയമാകുന്നു എന്നാണ്.
– Cu +2 ൽ നിന്ന് 0 ആയി മാറുന്നു. ഇതിനർത്ഥം Cu ഓക്സീകരണ സംഖ്യയിൽ കുറവ് അനുഭവപ്പെടുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ റിഡക്ഷന് വിധേയമാകുന്നു എന്നാണ്.

4. ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റുകളും കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റുകളും:
– ഒരു ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റ് എന്നത് മറ്റൊരു പദാർത്ഥത്തെ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യാൻ കാരണമാകുന്ന ഒരു പദാർത്ഥമാണ്, അത് സ്വയം കുറയ്ക്കപ്പെടുന്നു. ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ, CuSO₄ ലെ Cu²⁺ Zn ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യാൻ കാരണമാകുന്നു, അതിനാൽ Cu²⁺ ആണ് ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റ്.
– മറ്റൊരു പദാർത്ഥത്തെ കുറയ്ക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്ന ഒരു പദാർത്ഥമാണ് റിഡ്യൂസിംഗ് ഏജന്റ്, അത് സ്വയം ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ, Zn, Cu²⁺ കുറയ്ക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു, അതിനാൽ Zn ഒരു റിഡ്യൂസിംഗ് ഏജന്റാണ്.

തീരുമാനം:
– CuSO₄ ൽ Cu²⁺ ആണ് ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റ്.
– കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റ് Zn ആണ്.

ഉദാഹരണം ചോദ്യം 3

ചോദ്യം:
താഴെ പറയുന്ന സംയുക്തങ്ങളിലെ മൂലകങ്ങളുടെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യ കണക്കാക്കുക:
\[ H_2SO_4 \] \[ Христос_4 \]

ചർച്ച:
സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡിലെ (H₂SO₄) ഓരോ മൂലകത്തിന്റെയും ഓക്സീകരണ സംഖ്യ നിർണ്ണയിക്കാൻ, ഓക്സിഡേഷൻ സംഖ്യകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള നിയമങ്ങൾ ഞങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

1. സംയുക്തങ്ങളിലെ ഹൈഡ്രജന് (H) സാധാരണയായി +1 എന്ന ഓക്സീകരണ സംഖ്യ ഉണ്ടായിരിക്കും.
2. സംയുക്തങ്ങളിലെ ഓക്സിജന് (O) സാധാരണയായി -2 എന്ന ഓക്സീകരണ സംഖ്യയുണ്ട്.
3. ഒരു ന്യൂട്രൽ സംയുക്തത്തിലെ ആകെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യകളുടെ എണ്ണം 0 ആയിരിക്കണം.

ഇപ്പോൾ നമ്മൾ കണക്കാക്കുന്നു:
– ഹൈഡ്രജൻ: 2 H ആറ്റങ്ങൾ വീതം +1, ആകെ (+1) 2 = +2.
– ഓക്സിജൻ: 4 O ആറ്റങ്ങൾ വീതം -2, ആകെ (-2) 4 = -8.
– സൾഫർ: ഓക്സിഡേഷൻ നമ്പർ S = x ആണെന്ന് കരുതുക.

ഓക്സിഡേഷൻ സംഖ്യകളുടെ ആകെ എണ്ണം:
\[ 2(+1) + x + 4(-2) = 0 \]
\[ 2 + x – 8 = 0 \]
\[ x – 6 = 0 \]
\[ x = +6 \]

തീരുമാനം:
– ഓക്സിഡേഷൻ നമ്പർ H = +1
– ഓക്സിഡേഷൻ നമ്പർ O = -2
– ഓക്സിഡേഷൻ നമ്പർ S = +6

ഉദാഹരണം ചോദ്യം 4

ചോദ്യം:
താഴെ പറയുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ, ഓരോ മൂലകത്തിന്റെയും ഓക്സീകരണ സംഖ്യ നിർണ്ണയിക്കുക, കൂടാതെ ഈ റെഡോക്സ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ പകുതി പ്രതിപ്രവർത്തനവും നിർണ്ണയിക്കുക:
\[ MnO_4^- + 8H^+ + 5Fe^{2+} \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O + 5Fe^{3+} \]

ചർച്ച:
1. ഓക്സിഡേഷൻ നമ്പർ നിർണ്ണയിക്കുക:
– MnO₄⁻ ൽ Mn : Mn ന്റെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യ +7 ആണ്. (കാരണം 4 O ആറ്റങ്ങളിൽ O = -2: (-2) 4 = -8; MnO₄⁻ ന്റെ തുല്യ അയോൺ = -1; അതിനാൽ സന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് Mn +7 ആയിരിക്കണം: +7 – 8 = -1).
– Fe²⁺-ൽ Fe : Fe യുടെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യ +2 ആണ്.
– Mn²⁺ ൽ Mn : Mn ന്റെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യ +2 ആണ്.
– Fe³⁺-ൽ Fe : Fe യുടെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യ +3 ആണ്.
– H₂O-യിലെ ഓക്സിജൻ: O യുടെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യ -2 ആണ്.
– H₂O-യിലെ ഹൈഡ്രജൻ: H ന്റെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യ +1 ആണ്.

2. പകുതി പ്രതികരണം നിർണ്ണയിക്കുക:
– ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനം (Fe²⁺ Fe³⁺ ആയി മാറുന്നു):
\[ Fe^{2+} \വലത് അമ്പടയാളം Fe^{3+} + e^- \]

– റിഡക്ഷൻ പ്രതികരണം (MnO₄⁻ മുതൽ Mn²⁺ വരെ):
\[ MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O \]

തീരുമാനം:
– MnO₄⁻ ലെ Mn ന്റെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യ +7 ആണ്.
– Fe²⁺ ലെ Fe യുടെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യ +2 ആണ്.
– Fe³⁺ ലെ Fe യുടെ ഓക്സീകരണ സംഖ്യ +3 ആണ്.

പെനുട്ടപ്പ്

ഉദാഹരണങ്ങളും അവയുടെ ചർച്ചകളും മനസ്സിലാക്കുന്നതിലൂടെ, രസതന്ത്രത്തിലെ ഓക്സീകരണം, റിഡക്ഷൻ എന്നീ ആശയങ്ങൾ നമുക്ക് കൂടുതൽ എളുപ്പത്തിൽ മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയും. രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഏതൊക്കെ പദാർത്ഥങ്ങളാണ് ഓക്സീകരിക്കപ്പെടുന്നതെന്നും ഏതൊക്കെ പദാർത്ഥങ്ങളാണ് കുറയ്ക്കപ്പെടുന്നതെന്നും നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ ഓക്സിഡേഷൻ സംഖ്യകൾ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഓക്സിഡേഷൻ, റിഡക്ഷൻ എന്നീ ആശയങ്ങൾ നന്നായി മനസ്സിലാക്കാനും അവയിൽ പ്രാവീണ്യം നേടാനും ഈ ലേഖനം നിങ്ങളെ സഹായിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.