अक्सिडेशन नम्बरहरू कसरी निर्धारण गर्ने

अक्सिडेशन नम्बरहरू कसरी निर्धारण गर्ने

अक्सिडेशन संख्याहरू (वा अक्सिडेशन अवस्थाहरू) बुझ्नु रसायन विज्ञानमा एक महत्त्वपूर्ण अवधारणा हो जसले हामीलाई रासायनिक प्रतिक्रियाहरू, विशेष गरी रेडक्स प्रतिक्रियाहरू बुझ्न मद्दत गर्दछ। अक्सिडेशन संख्या भनेको इलेक्ट्रोनहरूको संख्या हो जुन परमाणुलाई यसको ग्राउन्ड अवस्थामा परिवर्तन गर्न थप्नु वा हटाउनु पर्छ। यस लेखमा, हामी रासायनिक यौगिकमा तत्वको अक्सिडेशन संख्या कसरी निर्धारण गर्ने भनेर गहिराइमा अन्वेषण गर्नेछौं।

अक्सीकरण संख्याको आधारभूत कुराहरू

अक्सिडेशन संख्याहरूलाई एक औपचारिक गणितीय उपकरणको रूपमा सोच्न सकिन्छ जसले अणु वा आयन भित्र इलेक्ट्रोनहरूको वितरण वर्णन गर्दछ। यद्यपि अक्सिडेशन संख्याहरूले सधैं अणुमा परमाणुहरूको वास्तविक विद्युतीय चार्जलाई प्रतिनिधित्व गर्दैनन्, तिनीहरूले रासायनिक विश्लेषणलाई सहज बनाउँछन्।

अक्सिडेशन संख्या निर्धारण गर्ने केही आधारभूत नियमहरू निम्नानुसार छन्:

१. तत्व अणु (होमोन्यूक्लियर) को रूपमा रहेको तत्वको अक्सीकरण संख्या सधैं शून्य हुन्छ। उदाहरणका लागि:
– O₂ (डाइअक्सिजन) -> यसको अक्सीकरण संख्या ० हो
– N₂ (डाइनिट्रोजन) -> यसको अक्सिडेशन संख्या ० हो

२. मोनाटोमिक आयनको अक्सिडेशन संख्या आयनको चार्ज बराबर हुन्छ।
– Na⁺ -> यसको अक्सीकरण संख्या +१ हो
– Cl⁻ -> यसको अक्सीकरण संख्या -१ हो

३. हाइड्रोजनको अक्सिडेशन संख्या +१ हुन्छ जब यो गैर-धातुसँग बाँधिन्छ र -१ हुन्छ जब यो हाइड्राइडमा धातुसँग बाँधिन्छ। उदाहरणका लागि:
– H₂O -> हाइड्रोजनको अक्सिडेशन संख्या +१ हुन्छ।
– NaH -> हाइड्रोजनको अक्सिडेशन संख्या -१ हुन्छ

४. धेरैजसो यौगिकहरूमा अक्सिजनको अक्सीकरण संख्या सामान्यतया -२ हुन्छ, तर त्यहाँ अपवादहरू छन् जस्तै पेरोक्साइडहरूमा जहाँ अक्सिजनको अक्सीकरण संख्या -१ हुन्छ।
– H₂O -> अक्सिजनको अक्सिडेशन संख्या -२ हुन्छ।
– H₂O₂ (हाइड्रोजन पेरोक्साइड) -> अक्सिजनको अक्सिडेशन संख्या -१ हुन्छ।

५. यौगिकहरूमा हलोजनहरूको अक्सिडेशन संख्या (F, Cl, Br, I) सामान्यतया -१ हुन्छ, अक्सिजन वा अन्य हलोजनहरूसँगको संयोजन बाहेक जहाँ यो फरक हुन सक्छ।

अक्सिडेशन संख्या निर्धारण गर्ने चरणहरू

यौगिकमा तत्वको अक्सिडेशन संख्या निर्धारण गर्न, हामी यी चरणहरू पालना गर्न सक्छौं:

चरण १: यौगिकको आणविक संरचना/सूत्र लेख्नुहोस्

यौगिकको आणविक संरचना वा सूत्र लेखेर सुरु गर्नुहोस्। उदाहरणका लागि, H₂SO₄ (सल्फ्यूरिक एसिड) को लागि।

चरण २: नियमहरूको आधारमा तत्वहरूको अक्सीकरण संख्या निर्धारण गर्नुहोस्

– H₂SO₄ को लागि, हामीलाई थाहा छ कि हाइड्रोजनको लगभग सधैं +१ र अक्सिजनको लगभग सधैं -२ अक्सिडेशन संख्या हुन्छ।
– हाइड्रोजन (H): +१ (२ H परमाणु, जम्मा +२)
– अक्सिजन (O): -२ (४ O परमाणु, जम्मा -८)

चरण ३: अज्ञात तत्वको अक्सीकरण संख्या निर्धारण गर्नुहोस्

यदि यौगिक पूर्णतया तटस्थ हुनु हो वा यदि हामी आयनहरू बनाउँदैछौं भने, हामीले सुनिश्चित गर्नुपर्छ कि अक्सिडेशन संख्याको कुल मान तटस्थ यौगिकहरूको लागि शून्य होस् वा आयनहरूको लागि आयनिक चार्ज बराबर होस्।

– सल्फ्यूरिक एसिड (H₂SO₄) एक तटस्थ यौगिक हो। त्यसैले, अक्सीकरण अवस्थाहरूको कुल संख्या शून्य हुनुपर्छ।
- हामीसँग पहिले नै H (+1) र O (-2) को लागि अक्सीकरण संख्याहरू छन्, त्यसैले सल्फर (S) को अक्सीकरण संख्या पत्ता लगाउन, हामी समीकरण प्रयोग गर्छौं:
\[
२(+१) + S + ४(-२) = ०
\]
\[
२ + S – ८ = ०
\]
\[
S – ६ = ०
\]
\[
S = +६
\]

त्यसैले, H₂SO₄ मा सल्फरको अक्सिडेशन संख्या +6 छ।

चरण ४: प्रमाणीकरण

यदि हामी आयनहरूसँग काम गर्दैछौं भने, तटस्थ अणुहरूको लागि अक्सिडेशन संख्याहरूको कुल योगफल ० बराबर छ वा आयोनिक चार्जसँग मेल खान्छ भनेर प्रमाणित गर्नुहोस्।

अक्सीकरण संख्या निर्धारण गर्ने अर्को उदाहरण

उदाहरण १: पोटासियम परम्याङ्गनेट (KMnO₄)
यस यौगिकको लागि हामी माथिका नियमहरू पालना गर्छौं:

– पोटासियम (K): सामान्यतया +१
– अक्सिजन (O): -२

हामीलाई थाहा छ यो अणु तटस्थ छ, जसले गर्दा समीकरण यस्तो हुन्छ:
\[
१(+१) + Mn + ४(-२) = ०
\]
\[
१ + मिलियन – ८ = ०
\]
\[
Mn – ७ = ०
\]
\[
Mn = +७
\]

त्यसैले, KMnO₄ मा Mn को अक्सीकरण संख्या +7 छ।

उदाहरण २: अमोनियम नाइट्रेट (NH₄NO₃)

यस यौगिकको लागि हामीसँग दुई भागहरू छन्: NH₄⁺ र NO₃⁻।

– NH₄⁺:
– हाइड्रोजन (H): +१
– त्यसैले NH₄⁺ मा नाइट्रोजन (N) को लागि:
\[
N + ४(+१) = +१
\]
\[
N + ४ = +१
\]
\[
N = -३
\]

– होइन₃⁻:
– अक्सिजन (O): -२
– NO₃⁻ मा नाइट्रोजन (N):
\[
N + ३(-२) = -१
\]
\[
N – ६ = -१
\]
\[
N = +५
\]

केही अपवाद र विशेष मामिलाहरू

सामान्य नियममा केही अपवादहरू छन् जुन मनमा राख्नु पर्छ:
१. पेरोक्साइडमा अक्सिजन:
– H₂O₂ वा Na₂O₂ मा, अक्सिजनको अक्सिडेशन संख्या -१ हुन्छ, -२ होइन।

२. बहु अक्सीकरण संख्या भएका तत्वहरू:
– फस्फोरस (P), सल्फर (S), र ट्रान्जिसन धातुहरू जस्ता तत्वहरूमा प्रायः फरक-फरक यौगिकहरूमा फरक-फरक अक्सिडेशन संख्याहरू हुन्छन्। उदाहरणका लागि, फलाम (Fe) को अक्सिडेशन संख्या +२ वा +३ हुन सक्छ।

३. क्षारीय पृथ्वी धातुहरू सधैं +२ हुन्छन् र क्षारीय धातुहरू सधैं +१ हुन्छन्।

केसिम्पुलन

अक्सिडेशन संख्या निर्धारण गर्नु रसायन विज्ञानमा एक आधारभूत र आवश्यक सीप हो, विशेष गरी रेडक्स प्रतिक्रियाहरू र विभिन्न अन्य प्रकारका रासायनिक प्रतिक्रियाहरू बुझ्नको लागि। माथिका नियमहरू र चरणहरू पालना गरेर, तपाईं विभिन्न रासायनिक यौगिकहरूमा अक्सिडेशन संख्याहरू सही रूपमा निर्धारण गर्न सक्षम हुनुहुनेछ। आफ्नो बुझाइलाई बलियो बनाउन यौगिकहरूको विभिन्न उदाहरणहरू सहित अक्सिडेशन संख्याहरू निर्धारण गर्ने अभ्यास गर्नुहोस्।