ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் ஒடுக்கம் குறித்து விவாதிக்கும் எடுத்துக்காட்டுக் கேள்விகள்

ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் ஒடுக்கம் குறித்து விவாதிக்கும் எடுத்துக்காட்டுக் கேள்விகள்

பெண்டாஹுலுவான்

ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் ஒடுக்கம் ஆகியவை வேதியியலில் ஒன்றோடொன்று இணைந்த மற்றும் பிரிக்க முடியாத அடிப்படைக் கருத்துக்களாகும். இந்த செயல்முறைகள், ரெடாக்ஸ் வினை (ஆக்சிஜனேற்ற-ஒடுக்க வினை) எனப்படும் ஒரு வினையில் ஒரே நேரத்தில் நிகழ்கின்றன. இந்த வினையில், ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கு உட்படும் பொருள் எலக்ட்ரான்களை வெளியிடுகிறது, அதே நேரத்தில் ஒடுக்கத்திற்கு உட்படும் பொருள் எலக்ட்ரான்களைப் பெறுகிறது. இதை இன்னும் ஆழமாகப் புரிந்துகொள்ள, ஒரு எடுத்துக்காட்டுக் கணக்கையும் அதன் விளக்கத்தையும் பார்ப்போம்.

ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் ஒடுக்கம் குறித்த கேள்விகளும் கலந்துரையாடலும்

எடுத்துக்காட்டு கேள்வி 1

கேள்வி:
பின்வரும் வினையில் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் ஒடுக்கத்திற்கு உட்படும் பொருள்களைக் கண்டறியவும்:
\[ 2Mg(s) + O_2(g) \rightarrow 2MgO(s) \]

கலந்துரையாடல்:
எந்தெந்தப் பொருட்கள் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் ஒடுக்கத்திற்கு உள்ளாகின்றன என்பதைத் தீர்மானிக்க, வினையில் உள்ள ஒவ்வொரு தனிமத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற எண்ணில் ஏற்படும் மாற்றத்தை நாம் சரிபார்க்க வேண்டும்.

1. தொடக்கச் சேர்மத்தில் உள்ள ஆக்சிஜனேற்ற எண்கள்:
– மக்னீசியம் (Mg) ஒரு தனித்த தனிமம், திண்ம வடிவில் (s) இருப்பதால், அதன் ஆக்சிஜனேற்ற எண் 0 ஆகும்.
– வாயு மூலக்கூறுகளின் (g) வடிவில் உள்ள ஆக்சிஜன் (O₂) ஒரு தனித்த தனிமம், எனவே அதன் ஆக்சிஜனேற்ற எண்ணும் 0 ஆகும்.

2. விளைபொருள் சேர்மங்களில் உள்ள ஆக்சிஜனேற்ற எண்கள்:
– மெக்னீசியம் ஆக்சைடில் (MgO) உள்ள மெக்னீசியத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற எண் +2 (Mg²⁺) ஆகும்.
மெக்னீசியம் ஆக்சைடில் (MgO) உள்ள ஆக்ஸிஜனின் ஆக்சிஜனேற்ற எண் -2 (O²⁻) ஆகும்.

3. ஆக்சிஜனேற்ற எண்ணில் ஏற்படும் மாற்றங்கள்:
– மக்னீசியம் 0-லிருந்து +2-ஆக மாறுகிறது. இதன் பொருள், மக்னீசியம் அதன் ஆக்சிஜனேற்ற எண்ணை அதிகரித்துள்ளது அல்லது ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கு உட்பட்டுள்ளது என்பதாகும்.
ஆக்ஸிஜனின் மதிப்பு 0-லிருந்து -2-ஆக மாறுகிறது. இதன் பொருள், ஆக்ஸிஜனின் ஆக்சிஜனேற்ற எண் குறைந்துள்ளது அல்லது அது ஒடுக்கப்பட்டுள்ளது என்பதாகும்.

கேசிம்புலன்:
மெக்னீசியம் (Mg) என்பது ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கு உள்ளாகும் ஒரு பொருளாகும்.
ஆக்சிஜன் (O₂) என்பது ஒடுக்கத்திற்கு உள்ளாகும் ஒரு பொருளாகும்.

எடுத்துக்காட்டு கேள்வி 2

கேள்வி:
பின்வரும் வினையில் ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணி மற்றும் ஒடுக்க காரணியைக் கண்டறியவும்:
\[ Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu \]

கலந்துரையாடல்:
இந்த வினையில், யார் ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைகிறார்கள், யார் ஒடுக்கம் அடைகிறார்கள் என்பதை நாம் கண்டறிவோம்; அத்துடன், ஆக்ஸிஜனேற்றும் காரணி மற்றும் ஒடுக்கும் காரணியையும் அடையாளம் காண்போம்.

1. வினைபடு பொருள்கள்:
– துத்தநாகம் (தி) : ஆக்சிஜனேற்ற எண் = 0.
– Cu in CuSO₄ : ஆக்சிஜனேற்ற எண் = +2.

2. தயாரிப்புகள்:
– ZnSO₄ இல் உள்ள துத்தநாகம்: ஆக்சிஜனேற்ற எண் = +2.
– Cu (s) : ஆக்சிஜனேற்ற எண் = 0.

3. ஆக்சிஜனேற்ற எண்களில் ஏற்படும் மாற்றங்கள்:
– துத்தநாகம் (Zn) 0-லிருந்து +2-ஆக மாறுகிறது. இதன் பொருள், துத்தநாகம் அதன் ஆக்சிஜனேற்ற எண்ணில் அதிகரிப்பைக் காண்கிறது, அல்லது ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கு உள்ளாகிறது.
– தாமிரம் (Cu) +2 இலிருந்து 0 ஆக மாறுகிறது. இதன் பொருள், தாமிரத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற எண் குறைகிறது, அல்லது அது ஒடுக்கத்திற்கு உள்ளாகிறது.

4. ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணிகள் மற்றும் ஒடுக்க காரணிகள்:
– ஆக்சிஜனேற்றி என்பது மற்றொரு பொருளை ஆக்சிஜனேற்றம் அடையச் செய்து, தானே ஒடுக்கமடையும் ஒரு பொருளாகும். இந்த வினையில், CuSO₄-இல் உள்ள Cu²⁺, துத்தநாகத்தை (Zn) ஆக்சிஜனேற்றம் அடையச் செய்கிறது, எனவே Cu²⁺ ஒரு ஆக்சிஜனேற்றி ஆகும்.
ஒடுக்கும் காரணி என்பது மற்றொரு பொருளை ஒடுக்கமடையச் செய்து, தானே ஆக்சிஜனேற்றம் அடையும் ஒரு பொருளாகும். இந்த வினையில், துத்தநாகம் (Zn) தாமிரம்²⁺-ஐ (Cu²⁺) ஒடுக்கமடையச் செய்கிறது, எனவே துத்தநாகம் ஒரு ஒடுக்கும் காரணியாகும்.

கேசிம்புலன்:
– CuSO₄ இல் உள்ள Cu²⁺ ஆக்சிஜனேற்றி ஆகும்.
– ஒடுக்கும் காரணி துத்தநாகம் (Zn) ஆகும்.

எடுத்துக்காட்டு கேள்வி 3

கேள்வி:
பின்வரும் சேர்மங்களில் உள்ள தனிமங்களின் ஆக்சிஜனேற்ற எண்களைக் கணக்கிடுக:
[ H_2SO_4 ]

கலந்துரையாடல்:
சல்பூரிக் அமிலத்தில் (H₂SO₄) உள்ள ஒவ்வொரு தனிமத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற எண்ணைக் கண்டறிய, ஆக்சிஜனேற்ற எண்களைக் கண்டறிவதற்கான விதிகளைப் பயன்படுத்துகிறோம்.

1. சேர்மங்களில் உள்ள ஹைட்ரஜனின் (H) ஆக்சிஜனேற்ற எண் பொதுவாக +1 ஆகும்.
2. சேர்மங்களில் உள்ள ஆக்ஸிஜனின் (O) ஆக்ஸிஜனேற்ற எண் பொதுவாக -2 ஆகும்.
3. ஒரு நடுநிலைச் சேர்மத்தில் உள்ள ஆக்சிஜனேற்ற எண்களின் மொத்த எண்ணிக்கை 0 ஆக இருக்க வேண்டும்.

இப்போது நாம் கணக்கிடுவோம்:
– ஹைட்ரஜன்: 2 H அணுக்கள் ஒவ்வொன்றும் +1, மொத்தம் (+1) 2 = +2.
– ஆக்சிஜன்: 4 O அணுக்கள், ஒவ்வொன்றும் -2, மொத்தம் (-2) 4 = -8.
– கந்தகம்: ஆக்சிஜனேற்ற எண் S = x எனக்கொள்வோம்.

ஆக்சிஜனேற்ற எண்களின் மொத்த எண்ணிக்கை:
\[ 2(+1) + x + 4(-2) = 0 \]
\[ 2 + x – 8 = 0 \]
\[ x – 6 = 0 \]
[ x = +6 ]

கேசிம்புலன்:
– ஆக்சிஜனேற்ற எண் H = +1
– ஆக்சிஜனேற்ற எண் O = -2
– ஆக்சிஜனேற்ற எண் S = +6

எடுத்துக்காட்டு கேள்வி 4

கேள்வி:
பின்வரும் வினையில், ஒவ்வொரு தனிமத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற எண்ணையும், இந்த ஆக்சிஜன் ஒடுக்க வினையின் அரை-வினையையும் கண்டறியவும்:
\[ MnO_4^- + 8H^+ + 5Fe^{2+} \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O + 5Fe^{3+} \]

கலந்துரையாடல்:
1. ஆக்சிஜனேற்ற எண்ணைக் கண்டறியவும்:
– MnO₄⁻-இல் உள்ள Mn: Mn-இன் ஆக்சிஜனேற்ற எண் +7 ஆகும். (ஏனெனில் 4 O அணுக்களில் O = -2: (-2) 4 = -8; MnO₄⁻-இன் சமான அயனி = -1; எனவே சமநிலைக்கு Mn-இன் மதிப்பு +7 ஆக இருக்க வேண்டும்: +7 – 8 = -1).
– Fe²⁺ இல் உள்ள Fe : Fe இன் ஆக்சிஜனேற்ற எண் +2 ஆகும்.
– Mn²⁺ இல் உள்ள Mn : Mn இன் ஆக்சிஜனேற்ற எண் +2 ஆகும்.
– Fe³⁺ இல் உள்ள Fe : Fe இன் ஆக்சிஜனேற்ற எண் +3 ஆகும்.
– நீரில் உள்ள ஆக்ஸிஜன்: O-வின் ஆக்சிஜனேற்ற எண் -2 ஆகும்.
– H₂O-வில் உள்ள ஹைட்ரஜன்: H-இன் ஆக்சிஜனேற்ற எண் +1 ஆகும்.

2. அரை வினையைக் கண்டறியவும்:
– ஆக்சிஜனேற்ற வினை (Fe²⁺, Fe³⁺ ஆக மாறுகிறது):
\[ Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^- \]

– ஒடுக்க வினை (MnO₄⁻ இலிருந்து Mn²⁺ ஆக):
\[ MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O \]

கேசிம்புலன்:
– MnO₄⁻ இல் உள்ள Mn இன் ஆக்சிஜனேற்ற எண் +7 ஆகும்.
Fe²⁺ இல் உள்ள Fe இன் ஆக்சிஜனேற்ற எண் +2 ஆகும்.
Fe³⁺ இல் உள்ள Fe இன் ஆக்சிஜனேற்ற எண் +3 ஆகும்.

மூடுகிறது

எடுத்துக்காட்டுகளையும் அவற்றின் விளக்கங்களையும் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், வேதியியலில் உள்ள ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் ஒடுக்கம் ஆகிய கருத்துக்களை நாம் எளிதாகப் புரிந்துகொள்ள முடியும். வேதி வினைகளில் எந்தப் பொருட்கள் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைகின்றன, எந்தப் பொருட்கள் ஒடுக்கம் அடைகின்றன என்பதைத் தீர்மானிப்பதில் ஆக்சிஜனேற்ற எண்கள் முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன. இந்தக் கட்டுரை, ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் ஒடுக்கம் ஆகிய கருத்துக்களை நீங்கள் நன்கு புரிந்துகொண்டு தேர்ச்சி பெற உதவும் என நம்புகிறோம்.