Oxidation, Reduction Questions in Gujarati

રેડોક્ષ યુગ્મ એટલે ઓક્સિડેશન અથવા રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયામાં ભાગ લેતા પદાર્થના ઓક્સિડાઇઝ્ડ અને રિડ્યુસ્ડ સ્વરૂપોનું સંયોજન.
$(a) \ Cu^{+2}/Cu \ \text{અને} \ Zn^{+2}/Zn$
$(b) \ Mg^{+2}/Mg \ \text{અને} \ Fe^{+2}/Fe$
$(c) \ Br_{2}/Br^{-} \ \text{અને} \ Cl_{2}/Cl^{-}$
$(d) \ Fe^{+2}/Fe \ \text{અને} \ Cd^{+2}/Cd$

(D) આપેલી પ્રક્રિયામાં: $SO_2 + 2H_2S \longrightarrow 3S + 2H_2O$
$1$. ઓક્સિડેશન એટલે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવા અથવા હાઇડ્રોજન દૂર થવો.
$2$. $H_2S$ માં સલ્ફરનો ઓક્સિડેશન આંક $-2$ છે,જે નીપજ $S$ માં $0$ થાય છે.
$3$. સલ્ફરનો ઓક્સિડેશન આંક $-2$ થી વધીને $0$ થતો હોવાથી,$H_2S$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે અને તેનું ઓક્સિડેશન થાય છે.
$4$. તેથી,ઓક્સિડેશન પામતો પદાર્થ $H_2S$ છે.

(A) સ્થળાંતરિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે,આપણે મધ્યસ્થ પરમાણુની ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં થતો ફેરફાર ગણીએ છીએ:
$1$. $MnO_4^{-}$ માં,$Mn$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+7$ છે. $Mn^{2+}$ માં,તે $+2$ છે. ફેરફાર $7 - 2 = 5$ ઇલેક્ટ્રોન છે.
$2$. $CrO_4^{2-}$ માં,$Cr$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+6$ છે. $Cr^{3+}$ માં,તે $+3$ છે. ફેરફાર $6 - 3 = 3$ ઇલેક્ટ્રોન છે.
$3$. $NO_3^{-}$ માં,$N$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+5$ છે. $NH_4^{+}$ માં,તે $-3$ છે. ફેરફાર $5 - (-3) = 8$ ઇલેક્ટ્રોન છે.
$4$. $Cr_2O_7^{2-}$ માં,$Cr$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+6$ છે. $2Cr^{3+}$ માં,બે $Cr$ પરમાણુઓ માટે કુલ ચાર્જ ફેરફાર $2 \times (6 - 3) = 6$ ઇલેક્ટ્રોન છે.
આમ,$5$ ઇલેક્ટ્રોનનું સ્થળાંતર દર્શાવતો ફેરફાર $MnO_4^{-} \longrightarrow Mn^{2+}$ છે.

(C) ધાતુઓ,જેમ કે $Mg$,$Ni$,અને $Cu$,સામાન્ય રીતે ઓછી આયનીકરણ ઊર્જા ધરાવે છે અને ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાની વૃત્તિ દર્શાવે છે,જેને ઓક્સિડેશન કહેવામાં આવે છે.
અધાતુઓ,જેમ કે $O$,ઊંચી વિદ્યુતઋણતા ધરાવે છે અને ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની પ્રબળ વૃત્તિ ધરાવે છે,જેને રિડક્શન કહેવામાં આવે છે.

(C) રિડક્શન એટલે એવી પ્રક્રિયા જેમાં પરમાણુ,આયન અથવા અણુ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનનો સ્વીકાર થાય છે.
તે તત્વના ઓક્સિડેશન આંકમાં ઘટાડા દ્વારા પણ ઓળખાય છે.
તેનાથી વિપરીત,ઓક્સિજનનો ઉમેરો એ ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે અને ઇલેક્ટ્રોનનો ત્યાગ પણ ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે.

(C) આપેલી પ્રક્રિયામાં: $Ag_2O + H_2O + 2e^- \rightarrow 2Ag + 2OH^-$
$1$. $Ag_2O$ માં $Ag$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ છે,જે $Ag$ ધાતુમાં $0$ થાય છે.
$2$. $Ag$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ થી ઘટીને $0$ થતો હોવાથી,તેનું રિડક્શન થાય છે.
$3$. તેથી,$Ag$ નું રિડક્શન થાય છે.
$4$. $H_2O$ અને $OH^-$ માં $H$ $(+1)$ અને $O$ $(-2)$ ના ઓક્સિડેશન આંકમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી,તેથી આ તત્વોનું ઓક્સિડેશન કે રિડક્શન થતું નથી.

(A) આપેલ રેડોક્ષ પ્રક્રિયામાં,$Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $Cr_2O_7^{2-}$ માં $+6$ થી બદલાઈને $Cr^{3+}$ માં $+3$ થાય છે.
$Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક ઘટતો હોવાથી,$Cr$ નું રિડક્શન થાય છે.
$I$ નો ઓક્સિડેશન આંક $I^{-}$ માં $-1$ થી બદલાઈને $I_2$ માં $0$ થાય છે.
$I$ નો ઓક્સિડેશન આંક વધતો હોવાથી,$I$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે.
તેથી,રિડક્શન પામતું તત્વ $Cr$ છે.

(B) પ્રક્રિયા $3 \ Mg + N_2 \longrightarrow Mg_3N_2$ માં,$Mg$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ (તત્વ સ્વરૂપમાં) થી બદલાઈને $+2$ ($Mg_3N_2$ માં) થાય છે.
$Mg$ ના ઓક્સિડેશન આંકમાં વધારો થતો હોવાથી,તેનું ઓક્સિડેશન થાય છે.
તે જ રીતે,$N$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ ($N_2$ માં) થી બદલાઈને $-3$ ($Mg_3N_2$ માં) થાય છે,જેનો અર્થ છે કે $N_2$ નું રિડક્શન થાય છે.
તેથી,$Mg$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે.

(D) ઓક્સિડેશન એટલે ઓક્સિજનનો ઉમેરો,વિદ્યુતઋણ તત્વનો ઉમેરો અથવા હાઇડ્રોજનનું દૂર થવું.
વિદ્યુતઋણ તત્વનું દૂર થવું એ રિડક્શનની લાક્ષણિકતા છે.
તેથી,વિકલ્પ $(D)$ ઓક્સિડેશન માટે સાચું નથી.

(C) પ્રક્રિયા $I$ માં,$H_2O$ માં $H$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ થી ઘટીને $0$ ($H_2$ માં) થાય છે,જે ઓક્સિડેશન આંકમાં ઘટાડો દર્શાવે છે,તેથી પાણીનું રિડક્શન થાય છે.
પ્રક્રિયા $II$ માં,$H_2O$ માં $O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-2$ થી વધીને $0$ ($O_2$ માં) થાય છે,જે ઓક્સિડેશન આંકમાં વધારો દર્શાવે છે,તેથી પાણીનું ઓક્સિડેશન થાય છે.
તેથી,પ્રક્રિયા $I$ માં પાણીનું રિડક્શન થાય છે અને પ્રક્રિયા $II$ માં પાણીનું ઓક્સિડેશન થાય છે.

(B) દરેક તત્વ માટે ઓક્સિડેશન આંક નક્કી કરો:
$KClO_3$ માં,$K$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+1$,$Cl$ નો $+5$ અને $O$ નો $-2$ છે.
$KCl$ માં,$K$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ અને $Cl$ નો $-1$ છે.
$O_2$ માં,$O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે.
ઓક્સિડેશન આંકની સરખામણી કરતા:
$Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ થી ઘટીને $-1$ થાય છે (ઓક્સિડેશન આંકમાં ઘટાડો,તેથી $Cl$ નું રિડક્શન થાય છે).
$O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-2$ થી વધીને $0$ થાય છે (ઓક્સિડેશન આંકમાં વધારો,તેથી $O$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે).
આમ,$Cl$ નું રિડક્શન થાય છે અને $O$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે.

(C) $O_2$ નું ચાર ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા રિડક્શન નીચેના સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે: $O_2 + 4e^- \rightarrow 2O^{2-}$.
દરેક ઓક્સિજન પરમાણુ ઓક્સાઇડ આયન $(O^{2-})$ બનાવવા માટે $2e^-$ મેળવે છે.

(A) જલીય આલ્કલાઇન માધ્યમમાં,હાઇડ્રોપેરોક્સાઇડ આયન $(HO_2^-)$ નું બે ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા રિડક્શન થવાથી હાઇડ્રોક્સાઇડ આયનો $(OH^{-})$ ઉત્પન્ન થાય છે.
સંતુલિત અર્ધ-પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $HO_2^- + H_2O + 2e^- \rightarrow 3OH^{-}$.