ඔක්සිකරණය සහ අඩු කිරීම සාකච්ඡා කරන ප්රශ්න සඳහා උදාහරණ
පෙන්ඩහුලුවන්
ඔක්සිකරණය සහ ඔක්සිකරණය යනු රසායන විද්යාවේ මූලික සංකල්ප වන අතර ඒවා එකිනෙකට සම්බන්ධ හා වෙන් කළ නොහැකි ය. මෙම ක්රියාවලීන් එකවර සිදුවන්නේ රෙඩොක්ස් ප්රතික්රියාවක් (ඔක්සිකරණ-අඩු කිරීමේ ප්රතික්රියාව) ලෙස හඳුන්වන ප්රතික්රියාවක ය. මෙම ප්රතික්රියාවේදී, ඔක්සිකරණයට ලක්වන ද්රව්යය ඉලෙක්ට්රෝන මුදා හරින අතර, ඔක්සිකරණයට ලක්වන ද්රව්යය ඉලෙක්ට්රෝන ලබා ගනී. වඩාත් ගැඹුරින් තේරුම් ගැනීමට, උදාහරණ ගැටලුවක් සහ එහි පැහැදිලි කිරීම දෙස බලමු.
ඔක්සිකරණය සහ අඩු කිරීම පිළිබඳ ප්රශ්න සහ සාකච්ඡා
උදාහරණ ප්රශ්නය 1
ප්රශ්නය:
පහත ප්රතික්රියාවේ දී ඔක්සිකරණය හා ඔක්සිහරණයට ලක්වන ද්රව්ය තීරණය කරන්න:
\[ 2Mg(s) + O_2(g) \දකුණු ඊතලය 2MgO(s) \]
සාකච්ඡාව:
ඔක්සිකරණය හා ඔක්සිහරණයට ලක්වන ද්රව්ය තීරණය කිරීම සඳහා, ප්රතික්රියාවේ එක් එක් මූලද්රව්යයේ ඔක්සිකරණ අංකයේ වෙනස පරීක්ෂා කළ යුතුය.
1. ආරම්භක සංයෝගයේ ඔක්සිකරණ අංක:
– මැග්නීසියම් (Mg) යනු ඝන ස්වරූපයෙන් (s) නිදහස් මූලද්රව්යයකි, එබැවින් එහි ඔක්සිකරණ අංකය 0 වේ.
– වායු අණු (g) ආකාරයෙන් ඔක්සිජන් (O₂) නිදහස් මූලද්රව්යයක් වන බැවින් එහි ඔක්සිකරණ අංකය ද 0 වේ.
2. නිෂ්පාදන සංයෝගවල ඔක්සිකරණ අංක:
– මැග්නීසියම් ඔක්සයිඩ් (MgO) හි මැග්නීසියම් +2 (Mg²⁺) ඔක්සිකරණ අංකයක් ඇත.
– මැග්නීසියම් ඔක්සයිඩ් (MgO) හි ඔක්සිජන් -2 (O²⁻) ඔක්සිකරණ අංකයක් ඇත.
3. ඔක්සිකරණ අංකයේ වෙනස්වීම්:
– මැග්නීසියම් 0 සිට +2 දක්වා වෙනස් වේ. මෙයින් අදහස් කරන්නේ මැග්නීසියම් ඔක්සිකරණ සංඛ්යාවේ වැඩි වීමක් අත්විඳ ඇති බවයි, නැතහොත් ඔක්සිකරණය වී ඇති බවයි.
– ඔක්සිජන් 0 සිට -2 දක්වා වෙනස් වේ. මෙයින් අදහස් කරන්නේ ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණ අංකයේ අඩුවීමක් අත්විඳ ඇති බවයි, නැතහොත් අඩු වී ඇති බවයි.
කේසිපුලන්:
– මැග්නීසියම් (Mg) යනු ඔක්සිකරණයට ලක්වන ද්රව්යයකි.
– ඔක්සිජන් (O₂) යනු ඔක්සිහරණයට ලක්වන ද්රව්යයකි.
උදාහරණ ප්රශ්නය 2
ප්රශ්නය:
පහත ප්රතික්රියාවේ ඔක්සිකාරක කාරකය සහ අඩු කිරීමේ කාරකය හඳුනා ගන්න:
\[ Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu \]
සාකච්ඡාව:
මෙම ප්රතික්රියාවේදී, ඔක්සිකරණය වන්නේ කවුද සහ අඩු කරන්නේ කවුද යන්න අපි තීරණය කරන්නෙමු, එසේම ඔක්සිකාරක කාරකය සහ අඩු කිරීමේ කාරකය හඳුනා ගනිමු.
1. ප්රතික්රියාකාරක:
– Zn(s) : ඔක්සිකරණ අංකය = 0.
– Cu in CuSO₄ : ඔක්සිකරණ අංකය = +2.
2. නිෂ්පාදන:
– ZnSO₄ හි Zn : ඔක්සිකරණ අංකය = +2.
– Cu(s) : ඔක්සිකරණ අංකය = 0.
3. ඔක්සිකරණ අංකවල වෙනස්කම්:
– Zn 0 සිට +2 දක්වා වෙනස් වේ. මෙයින් අදහස් කරන්නේ Zn ඔක්සිකරණ අංකයේ වැඩි වීමක් අත්විඳින බවයි, නැතහොත් ඔක්සිකරණයට භාජනය වන බවයි.
– Cu +2 සිට 0 දක්වා වෙනස් වේ. මෙයින් අදහස් කරන්නේ Cu ඔක්සිකරණ අංකයේ අඩුවීමක් හෝ අඩු කිරීමකට භාජනය වන බවයි.
4. ඔක්සිකාරක කාරක සහ අඩු කිරීමේ කාරක:
– ඔක්සිකාරක කාරකයක් යනු තවත් ද්රව්යයක් ඔක්සිකරණය වීමට හේතු වන ද්රව්යයක් වන අතර එයම අඩු වේ. මෙම ප්රතික්රියාවේදී, CuSO₄ හි Cu²⁺ Zn ඔක්සිකරණය වීමට හේතු වේ, එබැවින් Cu²⁺ යනු ඔක්සිකාරක කාරකයයි.
– අඩු කිරීමේ කාරකයක් යනු තවත් ද්රව්යයක් අඩු කිරීමට හේතු වන ද්රව්යයක් වන අතර එයම ඔක්සිකරණය වේ. මෙම ප්රතික්රියාවේදී, Zn මගින් Cu²⁺ අඩු කිරීමට හේතු වන බැවින්, Zn යනු අඩු කිරීමේ කාරකයකි.
කේසිපුලන්:
– ඔක්සිකාරක කාරකය CuSO₄ හි Cu²⁺ වේ.
– ඔක්සිහාරක කාරකය Zn වේ.
උදාහරණ ප්රශ්නය 3
ප්රශ්නය:
පහත සඳහන් සංයෝගවල ඇති මූලද්රව්යවල ඔක්සිකරණ අංක ගණනය කරන්න:
\[ H_2SO_4 \]
සාකච්ඡාව:
සල්ෆියුරික් අම්ලයේ (H₂SO₄) එක් එක් මූලද්රව්යයේ ඔක්සිකරණ අංකය තීරණය කිරීම සඳහා, අපි ඔක්සිකරණ අංක තීරණය කිරීම සඳහා නීති භාවිතා කරමු.
1. සංයෝගවල හයිඩ්රජන් (H) සාමාන්යයෙන් +1 ඔක්සිකරණ අංකයක් ඇත.
2. සංයෝගවල ඔක්සිජන් (O) සාමාන්යයෙන් -2 ඔක්සිකරණ අංකයක් ඇත.
3. උදාසීන සංයෝගයක මුළු ඔක්සිකරණ අංක ගණන 0 විය යුතුය.
දැන් අපි ගණනය කරන්නේ:
– හයිඩ්රජන්: H පරමාණු 2 බැගින් +1, මුළු (+1) 2 = +2.
– ඔක්සිජන්: O පරමාණු 4 බැගින් -2, මුළු (-2) 4 = -8.
– සල්ෆර්: ඔක්සිකරණ අංකය S = x යැයි සිතමු.
මුළු ඔක්සිකරණ අංක ගණන:
\[ 2(+1) + x + 4(-2) = 0 \]
\[ 2 + x – 8 = 0 \]
\[ x – 6 = 0 \]
\[ x = +6 \]
කේසිපුලන්:
– ඔක්සිකරණ අංකය H = +1
– ඔක්සිකරණ අංකය O = -2
– ඔක්සිකරණ අංකය S = +6
උදාහරණ ප්රශ්නය 4
ප්රශ්නය:
පහත ප්රතික්රියාවේදී, එක් එක් මූලද්රව්යයේ ඔක්සිකරණ අංකය තීරණය කර, මෙම රෙඩොක්ස් ප්රතික්රියාවේ අර්ධ ප්රතික්රියාව තීරණය කරන්න:
\[ MnO_4^- + 8H^+ + 5Fe^{2+} \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O + 5Fe^{3+} \]
සාකච්ඡාව:
1. ඔක්සිකරණ අංකය තීරණය කරන්න:
– MnO₄⁻ හි Mn: Mn හි ඔක්සිකරණ අංකය +7 වේ. (O පරමාණු 4 ක O = -2 නිසා: (-2) 4 = -8; MnO₄⁻ හි සමාන අයන = -1; එබැවින් සමතුලිතතාවය සඳහා Mn +7 විය යුතුය: +7 – 8 = -1).
– Fe²⁺ හි Fe : Fe හි ඔක්සිකරණ අංකය +2 වේ.
– Mn²⁺ හි Mn : Mn හි ඔක්සිකරණ අංකය +2 වේ.
– Fe³⁺ හි Fe : Fe හි ඔක්සිකරණ අංකය +3 වේ.
– H₂O හි ඔක්සිජන්: O හි ඔක්සිකරණ අංකය -2 වේ.
– H₂O හි හයිඩ්රජන්: H හි ඔක්සිකරණ අංකය +1 වේ.
2. අර්ධ ප්රතික්රියාව තීරණය කරන්න:
– ඔක්සිකරණ ප්රතික්රියාව (Fe²⁺ Fe³⁺ බවට පත්වේ):
\[ Fe^{2+} \දකුණු ඊතලය Fe^{3+} + e^- \]
– අඩු කිරීමේ ප්රතික්රියාව (MnO₄⁻ සිට Mn²⁺ දක්වා):
\[ MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O \]
කේසිපුලන්:
– MnO₄⁻ හි Mn හි ඔක්සිකරණ අංකය +7 වේ.
– Fe²⁺ හි Fe හි ඔක්සිකරණ අංකය +2 වේ.
– Fe³⁺ හි Fe හි ඔක්සිකරණ අංකය +3 වේ.
වසා දැමීම
උදාහරණ සහ ඒවායේ සාකච්ඡා තේරුම් ගැනීමෙන්, රසායන විද්යාවේ ඔක්සිකරණය සහ අඩු කිරීම පිළිබඳ සංකල්ප අපට වඩාත් පහසුවෙන් ග්රහණය කර ගත හැකිය. රසායනික ප්රතික්රියා වලදී ඔක්සිකරණය වන ද්රව්ය සහ අඩු කරන ද්රව්ය තීරණය කිරීමේදී ඔක්සිකරණ සංඛ්යා තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ඔක්සිකරණය සහ අඩු කිරීම පිළිබඳ සංකල්ප වඩා හොඳින් තේරුම් ගැනීමට සහ ප්රගුණ කිරීමට මෙම ලිපිය ඔබට උපකාරී වනු ඇතැයි අපි බලාපොරොත්තු වෙමු.
