Redox reaction and Method for balancing Redox reaction Questions in Gujarati

(D) પ્રક્રિયા છે: $MnSO_4(aq) + Sr(NO_3)_2(aq) \longrightarrow SrSO_4(s) \downarrow + Mn(NO_3)_2(aq)$.
$SrSO_4$ (સ્ટ્રોન્શિયમ સલ્ફેટ) એ સફેદ સ્ફટિકીય ઘન પદાર્થ છે જે દ્રાવણમાંથી અવક્ષેપિત થાય છે.
તેથી,$SrSO_4$ ના અવક્ષેપ માટે સાચો વિકલ્પ સફેદ અવક્ષેપ છે.

(A) . $2Cu(NO_3)_2 + 4KCN \to 4KNO_3 + 2CuCN + (CN)_2 \uparrow$ (રેડોક્ષ પ્રક્રિયા,સાયનોજન વાયુ મુક્ત થાય છે).
$B$. $AgNO_3 + KCN \to KNO_3 + AgCN \downarrow$ (અવક્ષેપ નિર્માણ).
$C$. $Cd(NO_3)_2 + 2KCN \to 2KNO_3 + Cd(CN)_2 \downarrow$ (અવક્ષેપ નિર્માણ).
$D$. $Pb(NO_3)_2 + 2KCN \to 2KNO_3 + Pb(CN)_2 \downarrow$ (અવક્ષેપ નિર્માણ).

(A) સંતુલિત રેડોક્સ પ્રક્રિયા અર્ધ-પ્રક્રિયાઓને સંતુલિત કરીને મેળવવામાં આવે છે:
રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા: $MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$
ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા: $C_2O_4^{2-} \rightarrow 2CO_2 + 2e^-$
ઇલેક્ટ્રોનને સંતુલિત કરવા માટે,રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $2$ વડે અને ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $5$ વડે ગુણો:
$2MnO_4^- + 16H^+ + 10e^- \rightarrow 2Mn^{2+} + 8H_2O$
$5C_2O_4^{2-} \rightarrow 10CO_2 + 10e^-$
આ બંનેનો સરવાળો કરતા સંતુલિત સમીકરણ મળે છે:
$2MnO_4^- + 5C_2O_4^{2-} + 16H^+ \rightarrow 2Mn^{2+} + 10CO_2 + 8H_2O$
પ્રક્રિયકો $MnO_4^-$,$C_2O_4^{2-}$ અને $H^+$ માટેના સહગુણકો અનુક્રમે $2$,$5$ અને $16$ છે.

(A) રેડોક્ષ પ્રક્રિયા $aIO_3^- + bI^- + 6H^+ \to cI_2 + 3H_2O$ ને સંતુલિત કરવા માટે:
$1$. ઓક્સિડેશન આંક નક્કી કરો: $IO_3^-$ માં $I$ નો $+5$,$I^-$ માં $I$ નો $-1$,અને $I_2$ માં $I$ નો $0$ છે.
$2$. ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા: $2I^- \to I_2 + 2e^-$.
$3$. રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા: $IO_3^- + 6H^+ + 5e^- \to \frac{1}{2}I_2 + 3H_2O$.
$4$. ઇલેક્ટ્રોનને સંતુલિત કરવા માટે,ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $5$ વડે અને રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $2$ વડે ગુણો:
$10I^- \to 5I_2 + 10e^-$
$2IO_3^- + 12H^+ + 10e^- \to I_2 + 6H_2O$
$5$. સરવાળો કરતા: $2IO_3^- + 10I^- + 12H^+ \to 6I_2 + 6H_2O$.
$6$. સાદું રૂપ આપવા માટે $2$ વડે ભાગતા: $1IO_3^- + 5I^- + 6H^+ \to 3I_2 + 3H_2O$.
આમ,$a = 1$,$b = 5$,અને $c = 3$.

(B) નાઈટ્રેટ આયન $(NO_{3}^{-})$ નું હાઈડ્રેઝિન $(N_{2}H_{4})$ માં રૂપાંતર માટેની રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા ઓક્સિડેશન આંકને સંતુલિત કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે.
$NO_{3}^{-}$ માં,$N$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ છે.
$N_{2}H_{4}$ માં,$N$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-2$ છે.
પ્રતિ નાઈટ્રોજન પરમાણુ ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર $5 - (-2) = 7$ છે.
તેથી,એક મોલ $NO_{3}^{-}$ નું અડધા મોલ $N_{2}H_{4}$ માં રિડક્શન કરવા માટે $7$ મોલ ઈલેક્ટ્રોનની જરૂર પડે છે.
$NO_{3}^{-} + 7e^{-} + 6H^{+} \longrightarrow \frac{1}{2} N_{2}H_{4} + 3H_{2}O$.

(B) એસિડિક માધ્યમમાં $Na_2SO_3$ અને $KMnO_4$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$5 Na_2SO_3 + 3 H_2SO_4 + 2 KMnO_4 \rightarrow 5 Na_2SO_4 + 2 MnSO_4 + K_2SO_4 + 3 H_2O$
સંતુલિત સમીકરણના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$2 \text{ મોલ } KMnO_4$ એ $5 \text{ મોલ } Na_2SO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,$1 \text{ મોલ } KMnO_4$ એ $\frac{5}{2} = 2.5 \text{ મોલ } Na_2SO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરશે.

(D) મોટાભાગના ધાતુ કાર્બોનેટ (જેમ કે $BeCO_3$,$Na_2CO_3$,$ZnCO_3$) ના ઉષ્મીય વિઘટનથી ધાતુ ઓક્સાઇડ અને $CO_2$ બને છે,જેમાં ધાતુની ઓક્સિડેશન અવસ્થા બદલાતી નથી.
જોકે,સિલ્વર કાર્બોનેટ $(Ag_2CO_3)$ માટે,વિઘટન પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2Ag_2CO_3(s) \rightarrow 4Ag(s) + 2CO_2(g) + O_2(g)$
આ પ્રક્રિયામાં,$Ag$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $Ag_2CO_3$ માં $+1$ થી બદલાઈને ધાતુ $Ag$ માં $0$ થાય છે.

(B) આલ્કલાઇન માધ્યમમાં $I_2$ નું આયોડેટ આયન $(IO_3^-)$ માં રૂપાંતર માટેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$I_2 + 12OH^- \to 2IO_3^- + 6H_2O + 10e^-$
આ પ્રક્રિયામાં,આયોડિનનો ઓક્સિડેશન આંક $I_2$ માં $0$ થી બદલાઈને $IO_3^-$ માં $+5$ થાય છે.
$I_2$ માં બે આયોડિન પરમાણુઓ હોવાથી,ઓક્સિડેશન આંકમાં કુલ ફેરફાર $2 \times (5 - 0) = 10$ છે.
આમ,$n$-ફેક્ટર $10$ છે.
તુલ્ય વજન $(E)$ ની ગણતરી નીચે મુજબ થાય છે:
$E = \frac{I_2 \text{ નું આણ્વીય દળ}}{n\text{-ફેક્ટર}} = \frac{254}{10} = 25.4$.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા એક કોમ્પ્રોપોર્શનલ પ્રક્રિયા છે જેમાં $X$ નું $-1$ થી $0$ માં ઓક્સિડેશન અને $+5$ થી $0$ માં રિડક્શન થાય છે.
પગલું $1$: અર્ધ-પ્રક્રિયાઓ લખો:
ઓક્સિડેશન: $X^- \longrightarrow X_2 + e^-$
રિડક્શન: $XO_3^- + 6H^+ + 5e^- \longrightarrow X_2 + 3H_2O$
પગલું $2$: ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $5$ વડે ગુણીને ઇલેક્ટ્રોનને સંતુલિત કરો:
$5X^- \longrightarrow 2.5X_2 + 5e^-$
પગલું $3$: બંને અર્ધ-પ્રક્રિયાઓનો સરવાળો કરો:
$5X^- + XO_3^- + 6H^+ \longrightarrow 3X_2 + 3H_2O$
સંતુલિત સમીકરણ પરથી,$X^-$ અને $XO_3^-$ નો મોલર ગુણોત્તર $5 : 1$ છે.

(A) આ પ્રક્રિયામાં,$K_2Cr_2O_7$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે અને $X^{n+}$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
$K_2Cr_2O_7$ માં $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ થી $+3$ માં બદલાય છે. પ્રતિ $Cr$ પરમાણુ ફેરફાર $3$ છે,અને $2$ $Cr$ પરમાણુ હોવાથી,કુલ ફેરફાર $2 \times 3 = 6$ છે.
$K_2Cr_2O_7$ દ્વારા મેળવેલા કુલ ઇલેક્ટ્રોન = $6 \times 10^{-3} \times 6 = 36 \times 10^{-3} \text{ mol}$.
$XO_3^-$ માં,$X$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ છે. $X$ ના ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર $(5 - n)$ છે.
$X^{n+}$ દ્વારા ગુમાવેલા કુલ ઇલેક્ટ્રોન = $9 \times 10^{-3} \times (5 - n)$.
મેળવેલા અને ગુમાવેલા ઇલેક્ટ્રોનને સરખાવતા: $36 \times 10^{-3} = 9 \times 10^{-3} \times (5 - n)$.
$4 = 5 - n$,જેનું સાદું રૂપ આપતા $n = 1$ મળે છે.

(A) અસંતુલિત સમીકરણ: $H^{+} + Cr_2O_7^{2-} + SO_3^{2-} \to Cr^{3+} + SO_4^{2-} + H_2O$.
પગલું $1$: રિડક્શન અને ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયાઓ ઓળખો.
રિડક્શન: $Cr_2O_7^{2-} \to Cr^{3+}$.
ઓક્સિડેશન: $SO_3^{2-} \to SO_4^{2-}$.
પગલું $2$: પરમાણુઓ અને વીજભાર સંતુલિત કરો.
રિડક્શન અર્ધ: $Cr_2O_7^{2-} + 14H^{+} + 6e^{-} \to 2Cr^{3+} + 7H_2O$.
ઓક્સિડેશન અર્ધ: $SO_3^{2-} + H_2O \to SO_4^{2-} + 2H^{+} + 2e^{-}$.
પગલું $3$: ઇલેક્ટ્રોનને સંતુલિત કરવા માટે ઓક્સિડેશન અર્ધને $3$ વડે ગુણો: $3SO_3^{2-} + 3H_2O \to 3SO_4^{2-} + 6H^{+} + 6e^{-}$.
પગલું $4$: બંને અર્ધ-પ્રક્રિયાઓનો સરવાળો કરો: $Cr_2O_7^{2-} + 14H^{+} + 3SO_3^{2-} + 3H_2O \to 2Cr^{3+} + 7H_2O + 3SO_4^{2-} + 6H^{+}$.
પગલું $5$: સાદું રૂપ આપતા: $Cr_2O_7^{2-} + 8H^{+} + 3SO_3^{2-} \to 2Cr^{3+} + 3SO_4^{2-} + 4H_2O$.
$H^{+}$ નો સહગુણક $8$ છે અને $SO_4^{2-}$ નો સહગુણક $3$ છે.

(D) જ્યારે $SO_2$ વાયુને પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ ના એસિડિક દ્રાવણમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે નારંગી રંગનો ડાયક્રોમેટ આયન $(Cr_2O_7^{2-})$ રિડક્શન પામીને લીલા રંગના ક્રોમિયમ$(III)$ સલ્ફેટ $(Cr_2(SO_4)_3)$ માં ફેરવાય છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4 + 3SO_2 \rightarrow K_2SO_4 + Cr_2(SO_4)_3 + H_2O$.
આ પ્રક્રિયામાં,$Cr^{6+}$ નું રિડક્શન $Cr^{3+}$ માં થાય છે,જે દ્રાવણને લીલો રંગ આપે છે.

(B) $SO_2$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને બ્રોમિન જળ ($H_2O$ માં $Br_2$) નું હાઈડ્રોબ્રોમિક એસિડ $(HBr)$ માં રિડક્શન કરે છે,જ્યારે $SO_2$ પોતે સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ માં ઓક્સિડેશન પામે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$SO_2 + Br_2 + 2H_2O \rightarrow H_2SO_4 + 2HBr$

(D) $2KClO_3 \to 2KCl + 3O_2$ પ્રક્રિયામાં:
$1$. $KClO_3$ માં $Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ છે અને $KCl$ માં $-1$ છે. ઓક્સિડેશન આંક ઘટતો હોવાથી $Cl$ નું રિડક્શન થાય છે. તેથી,વિધાન $(2)$ સાચું છે.
$2$. $KClO_3$ માં $O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-2$ છે અને $O_2$ માં $0$ છે. ઓક્સિડેશન આંક વધતો હોવાથી $O$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે. તેથી,વિધાન $(3)$ ખોટું છે.
$3$. આ પ્રક્રિયામાં ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન બંને થતા હોવાથી,આ એક રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે. તેથી,વિધાન $(4)$ ખોટું છે.
$4$. $KClO_3$ માં ઓક્સિડેશન પામતું તત્વ $(O)$ અને રિડક્શન પામતું તત્વ $(Cl)$ બંને હોવાથી,તેનું ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન બંને થાય છે. તેથી,વિધાન $(1)$ સાચું છે.
આમ,સાચો ક્રમ $TTFF$ છે.

(D) રેડોક્ષ પ્રક્રિયા એવી છે જેમાં ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન બંને એકસાથે થાય છે,જેમાં તત્વોના ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર થાય છે.
વિકલ્પ $D$ માં,પ્રક્રિયા $H_2S + 3H_2SO_4 \to 4SO_2 + 4H_2O$ છે.
અહીં,$H_2S$ માં $S$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-2$ થી બદલાઈને $SO_2$ માં $+4$ થાય છે (ઓક્સિડેશન).
$H_2SO_4$ માં $S$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ થી બદલાઈને $SO_2$ માં $+4$ થાય છે (રિડક્શન).
આથી,આ એક રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
વિકલ્પ $A$,$B$,અને $C$ એ એસિડ-બેઇઝ અથવા અવક્ષેપન પ્રક્રિયાઓ છે જેમાં ઓક્સિડેશન આંકમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.

(A) ડાયક્રોમેટના રિડક્શન માટેની સંતુલિત અર્ધ-પ્રક્રિયા:
$Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6e^- \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mol$ $Cr_2O_7^{2-}$ માટે $6 \ mol$ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર પડે છે.
તેથી,$2.5 \ mol$ $Cr_2O_7^{2-}$ માટે જરૂરી ઇલેક્ટ્રોનના મોલ:
$2.5 \ mol \times 6 \ mol \ e^- / mol \ Cr_2O_7^{2-} = 15 \ mol \ e^-$.

(C) એસિડિક માધ્યમમાં $KMnO_4$ અને $H_2O_2$ વચ્ચેની પ્રક્રિયાનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2KMnO_4 + 3H_2SO_4 + 5H_2O_2 \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O + 5O_2$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$2 \ mol$ $KMnO_4$ એ $5 \ mol$ $H_2O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,$1 \ mol$ $KMnO_4$ એ $\frac{5}{2} = 2.5 \ mol$ $H_2O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરશે.

(C) બેઝિક માધ્યમમાં પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$2ClO_2 + 5H_2O_2 + 2OH^- \rightarrow 2Cl^- + 5O_2 + 6H_2O$
સંતુલિત સમીકરણના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$2 \ mol$ $ClO_2$ એ $5 \ mol$ $H_2O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,$1 \ mol$ $ClO_2$ દ્વારા $\frac{5}{2} = 2.5 \ mol$ $H_2O_2$ નું ઓક્સિડેશન થશે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા $M^{+x} + MnO_4^- \to MO_3^- + Mn^{+2}$ છે.
આપેલ છે કે $1.67 \ mol$ $M^{+x}$ એ $1 \ mol$ $MnO_4^-$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. $1.67 \approx 5/3$ હોવાથી,આપણે તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) આ રીતે લખી શકીએ:
$\frac{5}{3} M^{+x} + 1 MnO_4^- \to \frac{5}{3} MO_3^- + 1 Mn^{+2}$.
અપૂર્ણાંક દૂર કરવા માટે $3$ વડે ગુણતા:
$5 M^{+x} + 3 MnO_4^- \to 5 MO_3^- + 3 Mn^{+2}$.
હવે,ઓક્સિડેશન આંકમાં થતો ફેરફાર ગણીએ:
$M$ માટે: $5 \times (5 - x) = 25 - 5x$ (ઓક્સિડેશન આંકમાં વધારો).
$Mn$ માટે: $3 \times (7 - 2) = 3 \times 5 = 15$ (ઓક્સિડેશન આંકમાં ઘટાડો).
સંતુલિત રેડોક્ષ પ્રક્રિયા માટે,ઓક્સિડેશન આંકમાં થતો કુલ વધારો એ કુલ ઘટાડા જેટલો હોવો જોઈએ:
$25 - 5x = 15$.
$5x = 10$.
$x = 2$.

(D) એસિડિક માધ્યમમાં પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ અને પોટેશિયમ આયોડાઈડ $(KI)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6I^- \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O + 3I_2$
આ પ્રક્રિયામાં,ડાયક્રોમેટ આયન $(Cr_2O_7^{2-})$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને તેનું રિડક્શન થઈને ક્રોમિયમ$(III)$ આયન $(Cr^{3+})$ મળે છે.
તેથી,ક્રોમિયમની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $K_2Cr_2O_7$ માં $+6$ થી બદલાઈને અંતિમ નીપજ $Cr^{3+}$ માં $+3$ થાય છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા વિષમીકરણ (disproportionation) પ્રક્રિયા છે: $P_4 + xOH^- + yH_2O \to PH_3 + H_2PO_2^-$.
ઓક્સિડેશન આંકની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને પ્રક્રિયાને સંતુલિત કરતા:
ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા: $P_4 \to 4H_2PO_2^-$. $P$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી વધીને $+1$ થાય છે. ઓક્સિડેશન આંકમાં કુલ વધારો $4 \times 1 = 4$ છે.
રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા: $P_4 \to 4PH_3$. $P$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી ઘટીને $-3$ થાય છે. ઓક્સિડેશન આંકમાં કુલ ઘટાડો $4 \times 3 = 12$ છે.
ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફારને સંતુલિત કરવા માટે,ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $3$ વડે અને રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $1$ વડે ગુણતા: $3P_4 + 12OH^- + 12H_2O \to 3PH_3 + 9PH_3 + 12H_2PO_2^-$.
સમીકરણનું સાદું રૂપ આપતા: $4P_4 + 12OH^- + 12H_2O \to 4PH_3 + 12H_2PO_2^-$.
$4$ વડે ભાગતા: $P_4 + 3OH^- + 3H_2O \to PH_3 + 3H_2PO_2^-$.
આપેલ સમીકરણ સાથે સરખાવતા,$x = 3$ અને $y = 3$ મળે છે.
તેથી,$x = y$.

(D) $n$ નું મૂલ્ય શોધવા માટે,આપણે પ્રક્રિયામાં નાઈટ્રોજનના ઓક્સિડેશન આંકમાં થતો ફેરફાર નક્કી કરીએ છીએ.
$NO_3^-$ માં,$N$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x + 3(-2) = -1$ છે,તેથી $x = +5$.
$NO$ માં,$N$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x + (-2) = 0$ છે,તેથી $x = +2$.
ઓક્સિડેશન આંકમાં થતો ફેરફાર $|+5 - (+2)| = 3$ છે.
ઓક્સિડેશન આંકમાં $3$ નો ઘટાડો થતો હોવાથી,રિડક્શન પ્રક્રિયા માટે $3$ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર પડે છે.
તેથી,$n = 3$.

(B) $n$ નું મૂલ્ય શોધવા માટે,આપણે પ્રક્રિયામાં નાઈટ્રોજનના ઓક્સિડેશન આંકમાં થતો ફેરફાર નક્કી કરીએ છીએ.
$NO_2^-$ માં,$N$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x + 2(-2) = -1$ છે,તેથી $x = +3$.
$NO_3^-$ માં,$N$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x + 3(-2) = -1$ છે,તેથી $x = +5$.
ઓક્સિડેશન આંકમાં થતો ફેરફાર $+5 - (+3) = 2$ છે.
ઓક્સિડેશન આંકમાં $2$ નો વધારો થતો હોવાથી,વીજભારને સંતુલિત કરવા માટે $2$ ઇલેક્ટ્રોન મુક્ત થવા જોઈએ.
તેથી,$n = 2$.

(D) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ $3Fe + 4H_2O \to Fe_3O_4 + 4H_2$ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $Fe$ માં $0$ થી બદલાઈને $Fe_3O_4$ માં $+8/3$ થાય છે.
$Fe$ ના $3$ પરમાણુઓ માટે ઓક્સિડેશન આંકમાં કુલ ફેરફાર $3 \times (8/3 - 0) = 8$ છે.
તેથી,આ ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન $Fe$ ના $3$ પરમાણુઓ દ્વારા $8$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવાય છે.

(A) રિડક્શન અર્ધપ્રક્રિયામાં ક્લોરિન $ClO_3^-$ માંથી $Cl^-$ માં ફેરવાય છે.
$ClO_3^-$ માં,$Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ છે.
$Cl^-$ માં,$Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ છે.
ઓક્સિડેશન આંકમાં થતો ફેરફાર $(+5) - (-1) = 6$ છે.
તેથી,રિડક્શન અર્ધપ્રક્રિયામાં $6$ ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવામાં આવે છે: $ClO_3^- + 6e^- \to Cl^-$.
સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) $NO_3^-$ માં નાઈટ્રોજનનો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ છે.
જ્યારે $4$ મોલ ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે ઓક્સિડેશન આંકમાં કુલ ફેરફાર $-4$ થાય છે.
નાઈટ્રોજનનો અંતિમ ઓક્સિડેશન આંક $+5 - 4 = +1$ થશે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$N_2O$ માં નાઈટ્રોજન $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
સંતુલિત અર્ધ-પ્રક્રિયા: $NO_3^- + 4e^- + 2H^+ \longrightarrow \frac{1}{2} N_2O + \frac{5}{2} H_2O$.
તેથી,નીપજ $1/2 \ mol \ N_2O$ છે.

(B) રેડોક્ષ પ્રક્રિયાને સંતુલિત કરવા માટે,આપણે ઓક્સિડેશન આંકમાં થતો ફેરફાર નક્કી કરીએ છીએ:
$1$. ઓક્સિડેશન: $H_2O_2$ માં રહેલ $O$ (ઓક્સિડેશન આંક $-1$) નું $O_2$ (ઓક્સિડેશન આંક $0$) માં ઓક્સિડેશન થાય છે. પ્રતિ ઓક્સિજન પરમાણુ ઓક્સિડેશન આંકમાં $1$ નો વધારો થાય છે. $H_2O_2$ માં બે ઓક્સિજન પરમાણુ હોવાથી,કુલ વધારો $2$ છે.
$2$. રિડક્શન: $ClO_2$ માં રહેલ $Cl$ (ઓક્સિડેશન આંક $+4$) નું $Cl^-$ (ઓક્સિડેશન આંક $-1$) માં રિડક્શન થાય છે. ઓક્સિડેશન આંકમાં $5$ નો ઘટાડો થાય છે.
$3$. ઇલેક્ટ્રોનને સંતુલિત કરવા માટે,આપણે ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $5$ વડે અને રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $2$ વડે ગુણીએ છીએ.
$4$. આનાથી સંતુલિત સમીકરણમાં $x = 2$ અને $y = 5$ મળે છે: $5H_2O_2 + 2ClO_2 + 2OH^- \to 2Cl^- + 5O_2 + 6H_2O$.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા એ વિષમીકરણ (disproportionation) પ્રક્રિયા છે જેમાં $Cl_2$ નું ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન બંને થાય છે.
$Cl_2^0 \to ClO_3^- (+5)$ (ઓક્સિડેશન,દરેક $Cl$ પરમાણુ દીઠ $5$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે)
$Cl_2^0 \to Cl^- (-1)$ (રિડક્શન,દરેક $Cl$ પરમાણુ દીઠ $1$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે)
ઇલેક્ટ્રોનને સંતુલિત કરવા માટે,આપણે રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $5$ વડે અને ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $1$ વડે ગુણીએ છીએ:
$1Cl_2 + 5Cl_2 + 12OH^- \to 2ClO_3^- + 10Cl^- + 6H_2O$
સમીકરણને $2$ વડે ભાગીને સરળ બનાવતા:
$3Cl_2 + 6OH^- \to ClO_3^- + 5Cl^- + 3H_2O$
આને આપેલ સમીકરણ $xCl_2 + 6OH^- \to ClO_3^- + yCl^- + 3H_2O$ સાથે સરખાવતા,આપણને $x = 3$ અને $y = 5$ મળે છે.

(A) આપેલ અસંતુલિત સમીકરણ: $IO_3^- + aI^- + bH^+ \to cH_2O + dI_2$
$1$. ઓક્સિડેશન આંક નક્કી કરો:
$IO_3^-$ માં $I$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ છે.
$I^-$ માં $I$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ છે.
$I_2$ માં $I$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે.
$2$. ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયાઓ ઓળખો:
ઓક્સિડેશન: $I^- \to I_2$ ($I$ પરમાણુ દીઠ ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર $1$ છે,$2$ પરમાણુઓ માટે તે $2$ છે)
રિડક્શન: $IO_3^- \to I_2$ ($I$ પરમાણુ દીઠ ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર $5$ છે,$2$ પરમાણુઓ માટે તે $10$ છે)
$3$. ઇલેક્ટ્રોન સંતુલિત કરો:
ઇલેક્ટ્રોન ફેરફારને સંતુલિત કરવા માટે ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $5$ વડે ગુણો $(5 \times 2 = 10)$:
$5I^- \to 2.5I_2$ (અથવા $10I^- \to 5I_2$)
$4$. પરમાણુઓને જોડો અને સંતુલિત કરો:
$IO_3^- + 5I^- + 6H^+ \to 3I_2 + 3H_2O$
આને આપેલ સમીકરણ $IO_3^- + aI^- + bH^+ \to cH_2O + dI_2$ સાથે સરખાવતા:
$a = 5, b = 6, c = 3, d = 3$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) આપેલ અર્ધ-પ્રક્રિયા એ એસિડિક માધ્યમમાં પરમેંગેનેટ આયનનું રિડક્શન છે.
પગલું $1$: $Mn$ પરમાણુઓને સંતુલિત કરો.
$2MnO_4^- + yH^+ + ze^- \to 2Mn^{2+} + 4H_2O$
પગલું $2$: $H_2O$ ઉમેરીને ઓક્સિજન પરમાણુઓને સંતુલિત કરો.
ડાબી બાજુ $8$ ઓક્સિજન પરમાણુઓ $(2 \times 4)$ હોવાથી,જમણી બાજુ પણ $8$ ઓક્સિજન હોવા જોઈએ. સમીકરણમાં $8H_2O$ આવશે.
$2MnO_4^- + yH^+ + ze^- \to 2Mn^{2+} + 8H_2O$
પગલું $3$: હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને સંતુલિત કરો.
જમણી બાજુ $16$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ $(8 \times 2)$ છે,તેથી $y = 16$.
$2MnO_4^- + 16H^+ + ze^- \to 2Mn^{2+} + 8H_2O$
પગલું $4$: વીજભારને સંતુલિત કરો.
ડાબી બાજુનો વીજભાર: $2(-1) + 16(+1) + z(-1) = 14 - z$
જમણી બાજુનો વીજભાર: $2(+2) = 4$
$14 - z = 4 \implies z = 10$
આમ,$x = 2, y = 16, z = 10$.

(A) અર્ધ-પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
રિડક્શન: $MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \to Mn^{2+} + 4H_2O$
ઓક્સિડેશન: $C_2O_4^{2-} \to 2CO_2 + 2e^-$
ઇલેક્ટ્રોનને સંતુલિત કરવા માટે,રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $2$ વડે અને ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $5$ વડે ગુણો:
$2MnO_4^- + 16H^+ + 10e^- \to 2Mn^{2+} + 8H_2O$
$5C_2O_4^{2-} \to 10CO_2 + 10e^-$
આ બંનેનો સરવાળો કરતા સંતુલિત સમીકરણ મળે છે:
$2MnO_4^- + 5C_2O_4^{2-} + 16H^+ \to 2Mn^{2+} + 10CO_2 + 8H_2O$
આપેલ સમીકરણ સાથે સરખાવતા,આપણને $x = 2, y = 5, z = 16$ મળે છે.

(C) રેડોક્ષ પ્રક્રિયામાં પ્રક્રિયક જાતિઓના ઓક્સિડેશન આંક $(O.N.)$ માં ફેરફાર થાય છે.
$N_2 + O_2 \to 2NO$ પ્રક્રિયામાં,$N$ નો $O.N.$ $0$ થી બદલાઈને $+2$ થાય છે (ઓક્સિડેશન) અને $O$ નો $O.N.$ $0$ થી બદલાઈને $-2$ થાય છે (રિડક્શન).
તેથી,આ એક રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયા $2MnO_4^- (aq) + Br^- (aq) \to 2MnO_2 (s) + BrO_3^- (aq)$ છે.
પગલું $1$: વીજભાર સંતુલિત કરવા માટે,જમણી બાજુ $2 \ OH^-$ આયનો ઉમેરવામાં આવે છે.
$2MnO_4^- (aq) + Br^- (aq) \to 2MnO_2 (s) + BrO_3^- (aq) + 2 \ OH^- (aq)$
પગલું $2$: હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને સંતુલિત કરવા માટે,ડાબી બાજુ એક $H_2O$ અણુ ઉમેરવામાં આવે છે.
$2MnO_4^- (aq) + Br^- (aq) + H_2O (l) \to 2MnO_2 (s) + BrO_3^- (aq) + 2 \ OH^- (aq)$
આમ,$(a)$ અને $(b)$ બંને સાચા છે.

(A) વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$M + HNO_3 \to MNO_3 + [H]$ (નવજાત હાઈડ્રોજન)
$2HNO_3 + 2[H] \to 2NO_2 + 2H_2O$
આમ,ધાતુ અને એસિડની પ્રક્રિયાથી ઉત્પન્ન થતો નવજાત હાઈડ્રોજન નાઈટ્રિક એસિડનું નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_2)$ માં રિડક્શન કરે છે.

(C) વિધાન સાચું છે કારણ કે બ્રેથલાઈઝર ટેસ્ટમાં એસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ દ્વારા ઇથેનોલનું ઓક્સિડેશન થાય છે,જેનો રંગ નારંગીમાંથી લીલામાં બદલાય છે કારણ કે $Cr^{6+}$ નું રિડક્શન $Cr^{3+}$ માં થાય છે.
કારણ ખોટું છે કારણ કે રંગમાં ફેરફાર રેડોક્સ પ્રતિક્રિયા (આલ્કોહોલનું ઓક્સિડેશન) ને કારણે છે,સંકિર્ણ બનવાને કારણે નહીં.
રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા:
$2K_2Cr_2O_7 + 8H_2SO_4 + 3C_2H_5OH \longrightarrow 2K_2SO_4 + 2Cr_2(SO_4)_3 + 3CH_3COOH + 11H_2O$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) તટસ્થ અથવા સહેજ બેઝિક માધ્યમમાં,$KMnO_4$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને $MnO_2$ માં રિડક્શન પામે છે.
$KMnO_4$ અને પોટેશિયમ આયોડાઇડ $(KI)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયાનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$2KMnO_4 + KI + H_2O \longrightarrow 2MnO_2 + KIO_3 + 2KOH$.
અહીં,આયોડાઇડ આયન $(I^-)$ નું ઓક્સિડેશન આયોડેટ આયન $(IO_3^-)$ માં થાય છે.
તેથી,'$X$' એ $IO_3^-$ છે.

(B) રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા: $MnO_{4}^{-} + 8H^{+} + 5e^{-} \longrightarrow Mn^{2+} + 4H_{2}O$ ... $(I)$
ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા: $C_{2}O_{4}^{2-} \longrightarrow 2CO_{2} + 2e^{-}$ ... $(II)$
ઇલેક્ટ્રોનને સંતુલિત કરવા માટે,$(I)$ ને $2$ વડે અને $(II)$ ને $5$ વડે ગુણતા:
$2MnO_{4}^{-} + 16H^{+} + 10e^{-} \longrightarrow 2Mn^{2+} + 8H_{2}O$
$5C_{2}O_{4}^{2-} \longrightarrow 10CO_{2} + 10e^{-}$
આ બંને સમીકરણોનો સરવાળો કરતા સંતુલિત રેડોક્ષ પ્રક્રિયા મળે છે:
$2MnO_{4}^{-} + 5C_{2}O_{4}^{2-} + 16H^{+} \longrightarrow 2Mn^{2+} + 10CO_{2} + 8H_{2}O$
આમ,$MnO_{4}^{-}$,$C_{2}O_{4}^{2-}$ અને $H^{+}$ ના સહગુણકો અનુક્રમે $2$,$5$ અને $16$ છે.

(N/A) પ્રક્રિયા $2 Na ( s ) + H_2 ( g ) \rightarrow 2 NaH ( s )$ માં આયનીય સંયોજનનું નિર્માણ થાય છે,જેને $Na^{+} H^{-} ( s )$ તરીકે દર્શાવી શકાય છે.
આ પ્રક્રિયાને બે અર્ધ-પ્રક્રિયાઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:
$1. \text{ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા: } 2 Na ( s ) \rightarrow 2 Na^{+} ( s ) + 2 e^-$
$2. \text{રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા: } H_2 ( g ) + 2 e^- \rightarrow 2 H^{-} ( s )$
આ પ્રક્રિયામાં,$Na$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે (ઓક્સિડેશન થાય છે) અને $H_2$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે (રિડક્શન થાય છે).
આમ,ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન બંને એકસાથે થતા હોવાથી,આ પ્રક્રિયા એક રેડોક્ષ ફેરફાર છે.

(N/A) દરેક સ્પીસીઝ માટે ઓક્સિડેશન આંક નક્કી કરતા:
$2 \overset{+1}{Cu}_{2} \overset{-2}{O}_{(s)} + \overset{+1}{Cu}_{2} \overset{-2}{S}_{(s)}$ $\rightarrow 6 \overset{0}{Cu}_{(s)} + \overset{+4}{S} \overset{-2}{O}_{2(g)}$
આ પ્રક્રિયામાં,$Cu$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ થી ઘટીને $0$ થાય છે (રિડક્શન),અને $S$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-2$ થી વધીને $+4$ થાય છે (ઓક્સિડેશન).
આમ,આ એક રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
રિડક્શન પામતી સ્પીસીઝ: $Cu$ ($Cu_{2}O$ અને $Cu_{2}S$ માં).
ઓક્સિડેશન પામતી સ્પીસીઝ: $S$ ($Cu_{2}S$ માં).
ઓક્સિડેશનકર્તા: $Cu_{2}O$.
રિડક્શનકર્તા: $Cu_{2}S$.

(N/A) પગલું $1:$ હાડપિંજર આયનીય સમીકરણ છે: $Cr_{2}{O_{7}}^{2-}_{(aq)} + S{O_{3}}^{2-}_{(aq)} \rightarrow Cr^{3+}_{(aq)} + S{O_{4}}^{2-}_{(aq)}$
પગલું $2:$ $Cr$ અને $S$ માટે ઓક્સિડેશન આંક નક્કી કરો: $\mathop {Cr_{2}O_{7}^{2-}}\limits^{+6, -2}_{(aq)} + \mathop {SO_{3}^{2-}}\limits^{+4, -2}_{(aq)} \to \mathop {Cr^{3+}}\limits^{+3}_{(aq)} + \mathop {SO_{4}^{2-}}\limits^{+6, -2}_{(aq)}$. આ દર્શાવે છે કે ડાયક્રોમેટ આયન ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને સલ્ફાઇટ આયન રિડક્શનકર્તા છે.
પગલું $3:$ ઓક્સિડેશન આંકમાં વધારો અને ઘટાડો ગણો અને તેમને સમાન કરો. ક્રોમિયમનો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ થી $+3$ માં બદલાય છે (પ્રતિ $Cr$ પરમાણુ $3$ નો ઘટાડો). સલ્ફરનો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ થી $+6$ માં બદલાય છે (પ્રતિ $S$ પરમાણુ $2$ નો વધારો). સંતુલિત કરવા માટે,$Cr$ ને $2$ વડે અને $S$ ને $3$ વડે ગુણો: $Cr_{2}{O_{7}}^{2-}_{(aq)} + 3S{O_{3}}^{2-}_{(aq)} \to 2Cr^{3+}_{(aq)} + 3S{O_{4}}^{2-}_{(aq)}$.
પગલું $4:$ પ્રક્રિયા એસિડિક માધ્યમમાં થતી હોવાથી,ડાબી બાજુ $8H^{+}$ ઉમેરીને વીજભાર સંતુલિત કરો: $Cr_{2}{O_{7}}^{2-}_{(aq)} + 3S{O_{3}}^{2-}_{(aq)} + 8H^{+}_{(aq)} \to 2Cr^{3+}_{(aq)} + 3S{O_{4}}^{2-}_{(aq)}$.
પગલું $5:$ જમણી બાજુ $4H_{2}O$ ઉમેરીને હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને સંતુલિત કરો: $Cr_{2}{O_{7}}^{2-}_{(aq)} + 3S{O_{3}}^{2-}_{(aq)} + 8H^{+}_{(aq)} \to 2Cr^{3+}_{(aq)} + 3S{O_{4}}^{2-}_{(aq)} + 4H_{2}O_{(l)}$.

(N/A) પગલું $1$: હાડપિંજર આયનીય સમીકરણ છે: $MnO_4^{-}{(aq)} + Br^{-}{(aq)} \rightarrow MnO_{2(s)} + BrO_3^{-}{(aq)}$
પગલું $2$: $Mn$ અને $Br$ માટે ઓક્સિડેશન આંક નક્કી કરો: $\mathop{Mn}\limits^{+7}O_4^{-}{(aq)} + \mathop{Br^{-}}\limits^{-1}{(aq)}$ $\rightarrow \mathop{Mn}\limits^{+4}O_{2(s)} + \mathop{Br}\limits^{+5}O_3^{-}{(aq)}$. આ સૂચવે છે કે પરમેંગેનેટ આયન ઓક્સિડન્ટ છે અને બ્રોમાઈડ આયન રિડક્ટન્ટ છે.
પગલું $3$: ઓક્સિડેશન આંકમાં વધારો અને ઘટાડો ગણો,અને વધારાને ઘટાડા જેટલો કરો: $2MnO_4^{-}{(aq)} + Br^{-}{(aq)} \rightarrow 2MnO_{2(s)} + BrO_3^{-}{(aq)}$.
પગલું $4$: પ્રક્રિયા બેઝિક માધ્યમમાં થાય છે,અને બંને બાજુ આયનીય વીજભાર સમાન નથી,તેથી આયનીય વીજભાર સમાન કરવા માટે જમણી બાજુ $2OH^{-}$ આયનો ઉમેરો: $2MnO_4^{-}{(aq)} + Br^{-}{(aq)} \rightarrow 2MnO_{2(s)} + BrO_3^{-}{(aq)} + 2OH^{-}{(aq)}$.
પગલું $5$: અંતે,હાઈડ્રોજન પરમાણુઓની ગણતરી કરો અને સંતુલિત રેડોક્સ ફેરફાર મેળવવા માટે ડાબી બાજુ યોગ્ય સંખ્યામાં પાણીના અણુઓ (એટલે કે,એક $H_2O$ અણુ) ઉમેરો: $2MnO_4^{-}{(aq)} + Br^{-}{(aq)} + H_2O_{(l)} \rightarrow 2MnO_{2(s)} + BrO_3^{-}{(aq)} + 2OH^{-}{(aq)}$.

(N/A) પગલું $1:$ હાડપિંજર આયનીય સમીકરણ લખો:
$MnO_4^-(aq) + I^-(aq) \rightarrow MnO_2(s) + I_2(s)$
પગલું $2:$ બે અર્ધ-પ્રક્રિયાઓ ઓળખો:
ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા: $I^-(aq) \rightarrow I_2(s)$
રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા: $MnO_4^-(aq) \rightarrow MnO_2(s)$
પગલું $3:$ ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયામાં $I$ પરમાણુઓને સંતુલિત કરો:
$2I^-(aq) \rightarrow I_2(s) + 2e^-$
પગલું $4:$ બેઝિક માધ્યમમાં રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયામાં $O$ અને $H$ પરમાણુઓને સંતુલિત કરો:
$MnO_4^-(aq) + 2H_2O(l) + 3e^- \rightarrow MnO_2(s) + 4OH^-(aq)$
પગલું $5:$ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન કરવા માટે ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $3$ વડે અને રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયાને $2$ વડે ગુણો:
$6I^-(aq) \rightarrow 3I_2(s) + 6e^-$
$2MnO_4^-(aq) + 4H_2O(l) + 6e^- \rightarrow 2MnO_2(s) + 8OH^-(aq)$
પગલું $6:$ સંતુલિત ચોખ્ખું આયનીય સમીકરણ મેળવવા માટે બંને અર્ધ-પ્રક્રિયાઓનો સરવાળો કરો:
$2MnO_4^-(aq) + 6I^-(aq) + 4H_2O(l) \rightarrow 2MnO_2(s) + 3I_2(s) + 8OH^-(aq)$

(N/A) આ પ્રક્રિયા રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે તે સાબિત કરવા માટે,આપણે દરેક પરમાણુ માટે ઓક્સિડેશન આંક નક્કી કરીએ:
$\overset{+1}{H_2} \overset{-2}{O} + \overset{0}{F_2}$ $\rightarrow \overset{+1}{H} \overset{-1}{F} + \overset{+1}{H} \overset{-2}{O} \overset{+1}{F}$
$1$. આ પ્રક્રિયામાં,$F_2$ માં $F$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે.
$2$. $HF$ માં,$F$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ છે. ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી ઘટીને $-1$ થતો હોવાથી,$F_2$ નું રિડક્શન થાય છે.
$3$. $HOF$ માં,$F$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ છે. ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી વધીને $+1$ થતો હોવાથી,$F_2$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે.
$4$. આમ,ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન બંને એકસાથે થતા હોવાથી,આ એક રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.

$(a)$ ઓક્સિડેશન અર્ધપ્રક્રિયા: $2I^{-} \rightarrow I_2 + 2e^{-}$. રિડક્શન અર્ધપ્રક્રિયા: $MnO_4^{-} + 2H_2O + 3e^{-} \rightarrow MnO_2 + 4OH^{-}$. અનુક્રમે $3$ અને $2$ વડે ગુણતા: $6I^{-} + 2MnO_4^{-} + 4H_2O \rightarrow 3I_2 + 2MnO_2 + 8OH^{-}$.
$(b)$ ઓક્સિડેશન અર્ધપ્રક્રિયા: $SO_2 + 2H_2O \rightarrow HSO_4^{-} + 3H^{+} + 2e^{-}$. રિડક્શન અર્ધપ્રક્રિયા: $MnO_4^{-} + 8H^{+} + 5e^{-} \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$. અનુક્રમે $5$ અને $2$ વડે ગુણતા: $2MnO_4^{-} + 5SO_2 + 2H_2O + H^{+} \rightarrow 2Mn^{2+} + 5HSO_4^{-}$.
$(c)$ ઓક્સિડેશન અર્ધપ્રક્રિયા: $Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^{-}$. રિડક્શન અર્ધપ્રક્રિયા: $H_2O_2 + 2H^{+} + 2e^{-} \rightarrow 2H_2O$. ઓક્સિડેશનને $2$ વડે ગુણતા: $2Fe^{2+} + H_2O_2 + 2H^{+} \rightarrow 2Fe^{3+} + 2H_2O$.
$(d)$ ઓક્સિડેશન અર્ધપ્રક્રિયા: $SO_2 + 2H_2O \rightarrow SO_4^{2-} + 4H^{+} + 2e^{-}$. રિડક્શન અર્ધપ્રક્રિયા: $Cr_2O_7^{2-} + 14H^{+} + 6e^{-} \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O$. ઓક્સિડેશનને $3$ વડે ગુણતા: $Cr_2O_7^{2-} + 3SO_2 + 2H^{+} \rightarrow 2Cr^{3+} + 3SO_4^{2-} + H_2O$.

(N/A) આપેલ પ્રક્રિયાને નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
$Mn_{(aq)}^{3+} \to Mn_{(aq)}^{2+} + MnO_{2_{(s)}} + H_{(aq)}^{+}$
ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા:
$Mn_{(aq)}^{3+} \to MnO_{2_{(s)}}$
$2H_2O$ ઉમેરીને $O$ પરમાણુઓ અને $4H^{+}$ ઉમેરીને $H$ પરમાણુઓ સંતુલિત કરતા:
$Mn_{(aq)}^{3+} + 2H_2O_{(l)} \to MnO_{2_{(s)}} + 4H_{(aq)}^{+}$
$e^{-}$ ઉમેરીને વીજભાર સંતુલિત કરતા:
$Mn_{(aq)}^{3+} + 2H_2O_{(l)} \to MnO_{2_{(s)}} + 4H_{(aq)}^{+} + e^{-} \dots (i)$
રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા:
$Mn_{(aq)}^{3+} + e^{-} \to Mn_{(aq)}^{2+} \dots (ii)$
સમીકરણ $(i)$ અને $(ii)$ નો સરવાળો કરતા સંતુલિત આયનીય સમીકરણ મળે છે:
$2Mn_{(aq)}^{3+} + 2H_2O_{(l)} \to Mn_{(aq)}^{2+} + MnO_{2_{(s)}} + 4H_{(aq)}^{+}$

(N/A) આપેલ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય છે:
$Cl_{2(aq)} + SO_{2(aq)} + 2H_2O_{(l)} \to 2Cl^{-}_{(aq)} + SO_{4(aq)}^{2-} + 4H^{+}_{(aq)}$
ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા:
$\overset{+4}{S}O_{2(aq)} \to \overset{+6}{S}O_{4(aq)}^{2-}$
બે ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરીને ઓક્સિડેશન આંક સંતુલિત કરતા:
$SO_{2(aq)} \to SO_{4(aq)}^{2-} + 2e^-$
$4H^{+}$ આયનો ઉમેરીને વીજભાર સંતુલિત કરતા:
$SO_{2(aq)} \to SO_{4(aq)}^{2-} + 4H^{+}_{(aq)} + 2e^-$
$2H_2O$ અણુઓ ઉમેરીને $O$ પરમાણુઓ અને $H^{+}$ આયનો સંતુલિત કરતા:
$SO_{2(aq)} + 2H_2O_{(l)} \to SO_{4(aq)}^{2-} + 4H^{+}_{(aq)} + 2e^- \quad \dots(i)$
રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા:
$Cl_{2(aq)} \to Cl^{-}_{(aq)}$
ક્લોરિન પરમાણુઓ સંતુલિત કરતા:
$\overset{0}{Cl}_{2(aq)} \to 2\overset{-1}{Cl}^{-}_{(aq)}$
ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરીને ઓક્સિડેશન આંક સંતુલિત કરતા:
$Cl_{2(aq)} + 2e^- \to 2Cl^{-}_{(aq)} \quad \dots(ii)$
સમીકરણ $(i)$ અને $(ii)$ નો સરવાળો કરતા સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ મળે છે:
$Cl_{2(aq)} + SO_{2(aq)} + 2H_2O_{(l)} \to 2Cl^{-}_{(aq)} + SO_{4(aq)}^{2-} + 4H^{+}_{(aq)}$

(N/A) ફ્લોરિન અને પાણી વચ્ચેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય છે:
$2F_{2(g)} + 2H_{2}O_{(l)} \to 4H_{(aq)}^{+} + 4F_{(aq)}^{-} + O_{2(g)}$
આ પ્રક્રિયામાં,ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર નીચે મુજબ થાય છે:
$F_{2}$ (ઓક્સિડેશન આંક $0$) નું $F^{-}$ (ઓક્સિડેશન આંક $-1$) માં રિડક્શન થાય છે. ઓક્સિડેશન આંકમાં ઘટાડો થતો હોવાથી,$F_{2}$ નું રિડક્શન થાય છે.
$H_{2}O$ (ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-2$) નું $O_{2}$ (ઓક્સિડેશન આંક $0$) માં ઓક્સિડેશન થાય છે. ઓક્સિડેશન આંકમાં વધારો થતો હોવાથી,પાણીનું ઓક્સિડેશન થાય છે.
આમ,$F_{2}$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને તેનું રિડક્શન થાય છે,જ્યારે $H_{2}O$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને તેનું ઓક્સિડેશન થાય છે.

(N/A) સંયોજન પ્રતિક્રિયા: સંયોજન પ્રતિક્રિયાને $A + B \rightarrow C$ તરીકે દર્શાવી શકાય છે. આવી પ્રતિક્રિયા રેડોક્સ હોય તે માટે $A$ અથવા $B$ અથવા બંને તત્વ સ્વરૂપમાં હોવા જોઈએ.
$C_{(s)} + O_{2(g)} \xrightarrow{\Delta} CO_{2(g)}$
$3 Mg_{(s)} + N_{2(g)} \xrightarrow{\Delta} Mg_{3}N_{2(s)}$
$CH_{4(g)} + 2 O_{2(g)} \xrightarrow{\Delta} CO_{2(g)} + 2 H_{2}O_{(l)}$
$(b)$ વિઘટન પ્રતિક્રિયા: આ સંયોજન પ્રતિક્રિયાથી વિરુદ્ધ છે. વિઘટન પ્રતિક્રિયામાં સંયોજનનું બે કે તેથી વધુ ઘટકોમાં વિભાજન થાય છે,જેમાંથી ઓછામાં ઓછું એક તત્વ સ્વરૂપમાં હોવું જોઈએ.
$2 H_{2}O_{(l)} \xrightarrow{\Delta} 2 H_{2(g)} + O_{2(g)}$
$2 NaH_{(s)} \xrightarrow{\Delta} 2 Na_{(s)} + H_{2(g)}$
$2 KClO_{3(s)} \xrightarrow{\Delta} 2 KCl_{(s)} + 3 O_{2(g)}$
નોંધ: બધી વિઘટન પ્રતિક્રિયાઓ રેડોક્સ હોતી નથી. ઉદાહરણ: $CaCO_{3(s)} \xrightarrow{\Delta} CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$
$(c)$ વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયા: સંયોજનમાં રહેલા આયન અથવા પરમાણુને અન્ય તત્વના આયન અથવા પરમાણુ દ્વારા બદલવામાં આવે છે,જેને $X + YZ \rightarrow XZ + Y$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે. આ ધાતુ અને અધાતુ વિસ્થાપનમાં વર્ગીકૃત થયેલ છે.
$(i)$ ધાતુ વિસ્થાપન: સંયોજનમાં રહેલી ધાતુનું મુક્ત અવસ્થામાં રહેલી અન્ય ધાતુ દ્વારા વિસ્થાપન થાય છે. ઉદાહરણો:
$CuSO_{4(aq)} + Zn_{(s)} \rightarrow Cu_{(s)} + ZnSO_{4(aq)}$
$V_{2}O_{5(s)} + 5 Ca_{(s)} \rightarrow 2 V_{(s)} + 5 CaO_{(s)}$
$TiCl_{4(l)} + 2 Mg_{(s)} \rightarrow Ti_{(s)} + 2 MgCl_{2(s)}$
$(ii)$ અધાતુ વિસ્થાપન: જેમાં હાઇડ્રોજન વિસ્થાપન અને દુર્લભ ઓક્સિજન વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે.

(N/A) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ એક જટિલ પ્રક્રિયા છે જે ઘણા તબક્કાઓમાં થાય છે. આઇસોટોપિક લેબલિંગનો ઉપયોગ કરીને પ્રાયોગિક પુરાવા દર્શાવે છે કે પ્રકાશસંશ્લેષણમાં મુક્ત થતો તમામ ઓક્સિજન પાણીમાંથી આવે છે,કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાંથી નહીં. તેથી,પ્રક્રિયામાં $H_2O$ ના $12$ અણુઓ સામેલ છે અને $6$ અણુઓ આડપેદાશ તરીકે મુક્ત થાય છે.
$(b)$ ઓઝોન $(O_3)$ અને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયામાં,ઉત્પન્ન થયેલા બે ઓક્સિજન અણુઓ અલગ-અલગ પ્રક્રિયકોમાંથી આવે છે. ખાસ કરીને,એક $O_2$ અણુ $O_3$ માંથી અને બીજો $H_2O_2$ માંથી આવે છે. તેને $O_{2(g)} + O_{2(g)}$ તરીકે લખવાથી આ અલગ મૂળ સ્પષ્ટ થાય છે.
પદ્ધતિ: આ રેડોક્ષ પ્રક્રિયાઓનો માર્ગ આઇસોટોપિક લેબલિંગ (દા.ત.,$^{18}O$ આઇસોટોપનો ઉપયોગ કરીને) દ્વારા તપાસી શકાય છે. પ્રક્રિયા $(a)$ માટે,$^{18}O$ લેબલવાળા પાણી $(H_2^{18}O)$ નો ઉપયોગ એ પુષ્ટિ કરવા માટે થાય છે કે મુક્ત થયેલ $O_2$ માં $^{18}O$ આઇસોટોપ છે. પ્રક્રિયા $(b)$ માટે,$O_3$ અથવા $H_2O_2$ ને $^{18}O$ સાથે લેબલ કરવાથી સંશોધકો ઉત્પન્ન થયેલા ઓક્સિજન વાયુના સ્ત્રોતને ટ્રેક કરી શકે છે.

(N/A) ઓક્સિડેશન આંક પદ્ધતિને નીચેના પગલાંઓ દ્વારા સમજાવી શકાય છે:
પગલું-$1$: દરેક પ્રક્રિયક અને નીપજ માટે સાચું રાસાયણિક સૂત્ર લખો.
પગલું-$2$: પ્રક્રિયામાં રહેલા તમામ તત્વોને ઓક્સિડેશન આંક આપીને કયા પરમાણુઓના ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર થાય છે તે ઓળખો.
પગલું-$3$: પ્રતિ પરમાણુ અને સમગ્ર અણુ અથવા આયન માટે ઓક્સિડેશન આંકમાં થતો વધારો કે ઘટાડો ગણો. જો આ વધારો અને ઘટાડો સમાન ન હોય,તો તેમને સમાન કરવા માટે યોગ્ય સહગુણકો વડે ગુણાકાર કરો.
પગલું-$4$: જો પ્રક્રિયા જલીય માધ્યમમાં થતી હોય,તો આયનોની સંડોવણી ધ્યાનમાં લો. બંને બાજુના કુલ આયનીય વીજભાર સમાન થાય તે રીતે યોગ્ય બાજુએ $H^{+}$ અથવા $OH^{-}$ આયનો ઉમેરો. એસિડિક દ્રાવણ માટે $H^{+}$ અને બેઝિક દ્રાવણ માટે $OH^{-}$ નો ઉપયોગ કરો.
પગલું-$5$: પ્રક્રિયકો અથવા નીપજોમાં પાણીના $(H_{2}O)$ અણુઓ ઉમેરીને હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યા સંતુલિત કરો. અંતે,ઓક્સિજન પરમાણુઓની સંખ્યા તપાસો. જો બંને બાજુ ઓક્સિજન પરમાણુઓની સંખ્યા સમાન હોય,તો સમીકરણ સંતુલિત છે.