ஆக்ஸைடு-குறைப்பு எதிர்வினைகள்

ஆக்சிஜன் வரலாற்று ரீதியாக முதல் ஆக்சிஜனேற்றியாக அங்கீகரிக்கப்பட்டதால், ஆக்சிஜனைக் கொண்டு ஒரு குறிப்பிட்ட பொருளின் ஆக்ஸிஜனைக் கொண்டு, "ஆக்சிடேசன்" என்ற வார்த்தை ஆரம்பத்தில் பயன்படுத்தப்பட்டது. ஆக்ஸிஜன் கூடுதலாக ஆக்ஸிஜனை கூடுதலாக புரிந்து கொண்டது, மற்றும் மறுபிறப்புக்கு கீழ், அது ஆக்ஸிஜன் திரும்பியது. எனவே, "ஆக்ஸிஜனேற்றம்-குறைப்பு" என்ற வார்த்தை நீண்ட காலத்திற்கு முன்பு வேதியியல் இயங்கின. ஆக்சிஜனேற்றம்-குறைப்பு எதிர்வினைகள் பின்னர் ஒரு செயல்முறையாக கருதப்பட்டன, இதன் விளைவாக எலக்ட்ரான்களை ஒரு மற்றொரு அணு வரைகூட மாற்றுவதால், இந்த வார்த்தை ஒரு பரந்த பொருளை வாங்கியது. எடுத்துக்காட்டாக, மக்னீசியம் ஆக்ஸிஜனில் எரிகிறது போது: 2Mg + O2 → 2MgO, மக்னீசியம் இருந்து ஆக்ஸிஜன் செய்ய எலக்ட்ரான்கள் பரிமாற்ற.

ஆக்ஸிஜனேற்ற-குறைப்பு எதிர்வினைகள் ஆக்ஸிஜனேற்றிகள் மற்றும் முகவர்களைக் குறைப்பது ஆகியவற்றில் செயல்படுகின்றன, அவை செயல்படுகின்றன என்ற உண்மையால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. எலக்ட்ரான்களை எடுக்கும் பொருள்களின் எண்களை ஏஜெண்டுகள் குறைப்பதாக கருதப்படுகிறது. எலக்ட்ரான்களை எடுக்கும் ரசாயன கலவைகள், ஆக்சிடண்ட்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. மேலே கூறப்பட்ட எதிர்வினையில், மெக்னீசியம் ஒரு குறைக்கும் முகவராகும், அதே நேரத்தில் ஆக்ஸிஜனேற்றும், அதாவது ஒரு எலக்ட்ரான் கொடுக்கிறது. ஆக்ஸிஜன் மீட்டெடுக்கப்படுகிறது - ஒரு எலக்ட்ரான் எடுக்கும் மற்றும் ஒரு ஆக்சிஜிங் முகவர். மற்றொரு உதாரணம்: CuO + H2 → Cu + H2O. ஒரு ஹைட்ரஜன் மின்னோட்டத்தில் செப்பு ஆக்சைடு சூடாகும்போது, செம்பு அயனிகள் ஹைட்ரஜனிலிருந்து எலக்ட்ரான்களைப் பெறுகின்றன. ஒரு ஆக்சிடஸர் இருப்பது, அவை உறுதியான செப்புக்கு குறைக்கப்படுகின்றன. ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் எலெக்ட்ரான்களைக் கொடுக்கின்றன, அவை ஒரு குறைப்புப் பொருளாக இருப்பதால், ஹைட்ரஜன் தன்னை ஆக்ஸிஜனேற்றும்.

இவ்வாறு, விஷத்தன்மை மற்றும் குறைப்பு செயல்முறைகள் ஒரே நேரத்தில் நிகழ்கின்றன: குறைப்பு முகவர்கள் ஆக்ஸிஜனேற்றமடைந்துள்ளன, மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்றங்கள் குறைக்கப்படுகின்றன. ஆக்ஸிடேஷன்-குறைப்பு எதிர்வினைகள் இத்தகைய பெயரைப் பெற்றிருக்கின்றன, ஏனெனில் இந்த பரஸ்பர செயல்முறைகளுக்கு இடையே உள்ள பிரிக்க முடியாத இணைப்பு உள்ளது. அதாவது, எலக்ட்ரான்களைக் கைப்பற்றும் அணுக்கள் இருந்தால், இந்த எலக்ட்ரான்கள் எடுக்கப்பட்டவை நிச்சயமாக உள்ளன. இந்த விஷயத்தில், ஆக்ஸிஜனேற்றும், குறைக்கும் முகவரும் இருவரும் விஷத்தன்மை அளவை மாற்றிக் கொள்கிறார்கள் . இதன் விளைவாக, மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்களின் பிணைப்பை எந்த வகையிலும் இரசாயன சேர்மங்கள் உருவாக்கலாம்.

விஷத்தன்மை குறைப்பு எதிர்வினைகள் முக்கிய வகைகள்:

1. Intermolecular - வெவ்வேறு இரசாயன பொருட்களின் மூலக்கூறுகளின் கலவையில் ஆக்ஸைடிங் மற்றும் அணுவாக குறைக்கப்படுகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக: 2HCl + Zn → ZnCl2 + H2 ↑ (துத்தநாகம் - குறைக்கும் முகவர், ஹைட்ரஜன் கருவி - ஆக்சிடெய்னர்).
2. நுண்ணுயிர் - ஆக்ஸிஜனேற்றும் மற்றும் அணுக்களை குறைக்கும் அதே ரசாயன பொருளின் மூலக்கூறு பகுதியாகும், உதாரணமாக: KClO3 → 2KCl + 3O2 ↑ ( பெர்த்தோலெட்ஸ் உப்பு ஆக்ஸிஜன்-குறைப்பான், குளோரின்-ஆக்சிடெய்லர்) மூலக்கூறுகளில்.
3. சுய-ஆக்ஸிடேசன்-சுய-குறைப்பு அல்லது சரிசெய்தல்- எதிர்வினைக்குரிய அதே வேதியியல் கூறுகள், ஒரு குறைக்கும் முகவர் மற்றும் ஒரு ஆக்சிடிஜிங் ஏஜெண்ட் ஆகும். 3HNO2 → HNO3 + 2NO ↑ + H2O (நைட்ரஜன் அமிலம் நைட்ரஜன் அமிலம் ஒரு குறைக்கும் முகவர் மற்றும் ஒரு ஆக்சிஜனேற்றியாகும், ஆக்சிஜனேற்றம் தயாரிப்பு நைட்ரஜன் அமிலம், குறைப்பு தயாரிப்பு - நைட்ரஜன் மோனாக்சைடு).
4. மூலக்கூறுகளில் மாறுபட்ட டிகிரி ஆக்ஸிஜனேஷன் கொண்டிருக்கும் அதே வேதியியல் உறுப்பு, ஒரு ஒற்றை விஷத்தன்மை நிலையில் விளைகிறது, எடுத்துக்காட்டாக: NH4NO3 → N2O + 2H2O.

ஆக்ஸைடு-குறைப்பு எதிர்வினைகள் பொதுவான அல்லது மின்னணு வடிவத்தில் வழங்கப்படலாம். ரசாயன உரையாடலின் உதாரணத்தைக் கவனிக்கலாம்: 2FeCl3 + H2S → FeCl2 + S + 2HCl. இங்கே, இரும்பு அணு ஒரு ஆக்ஸைடிசர் ஆகும், ஏனென்றால் அது ஒரு எலக்ட்ரான் எடுக்கும் மற்றும் விஷத்தன்மை நிலையை +3 இலிருந்து +2 ஆக மாற்றுகிறது: Fe + ³ + e → Fe + ². சல்பர் அயன் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டு, ஒரு எலக்ட்ரானைக் கொடுக்கிறது, இது ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலை -2-லிருந்து 0: Sˉ² - e → S ° ஆக மாறுகிறது. மின்னணு அல்லது அயன்-மின்னணு சமநிலை முறைகள் சமன்பாட்டில் ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் குணகங்களை ஏற்பாடு செய்யப்படுகின்றன.

ஆக்ஸைடு-குறைப்பு எதிர்வினைகள் பரவலாக இருக்கின்றன, அவை முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவையாகும், ஏனெனில் அவை எரிப்பு, சிதைவு, சிதைவு, சுவாசம், வளர்சிதை மாற்றம், கார்பன் டை ஆக்சைடு ஆலைமயமாக்கல், மற்றும் பிற உயிரியல் செயல்முறைகளின் அடிப்படையில் செயல்படுகின்றன. உலோகங்கள் மற்றும் அலுமினிய உலோகங்களை உற்பத்தி செய்ய பல்வேறு தொழிற்சாலைகளில் அவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உதாரணமாக, அம்மோனியா, சல்பூரிக் மற்றும் நைட்ரிக் அமிலங்கள், சில கட்டிட பொருட்கள், மருந்துகள் மற்றும் பல முக்கிய பொருட்கள் உற்பத்தியை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. அவர்கள் பல்வேறு இரசாயன கலவைகள் தீர்மானிக்க பகுப்பாய்வு வேதியியல் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.