आधा प्रतिक्रिया विधि: एल्गोरिथ्म

कई रासायनिक प्रक्रियाओं परमाणुओं जो प्रतिक्रियाशील यौगिक फार्म के ऑक्सीकरण के परिवर्तन डिग्री के साथ परीक्षण किया गया। लेखन समीकरणों प्रतिक्रियाओं रेडोक्स प्रकार अक्सर एक सूत्र पदार्थों से पहले गुणांक स्थापित करने में कठिनाई के साथ है। इस प्रयोजन के लिए तरीकों इलेक्ट्रॉनिक या इलेक्ट्रॉनिक-आयनिक प्रभारी वितरण संतुलन से संबंधित विकसित किया गया है। लेख अप समीकरणों दूसरा तरीका वर्णन करता है।

आधा प्रतिक्रिया विधि, का सार

उन्होंने यह भी इलेक्ट्रॉन आयन संतुलन वितरण गुणांक मल्टीप्लायरों कहा जाता है। अलग पीएच मान विघटन माध्यम में anions या फैटायनों के बीच नकारात्मक चार्ज कणों का आदान प्रदान करने की विधि के आधार पर।

ऑक्सीडेटिव और reductive इलेक्ट्रोलाइट्स प्रकार ऋणात्मक आयन या सकारात्मक चार्ज के साथ शामिल की प्रतिक्रियाओं में। समीकरण आणविक आयन प्रजातियों, आधारित आधा प्रतिक्रिया विधि शामिल है, स्पष्ट रूप से किसी भी प्रक्रिया का सार का प्रदर्शन।

आयनिक कणों और ढीली कनेक्शन, और undissociated अणुओं के रूप में गैस जमा के रूप में एक विशेष अंकन मजबूत कड़ी का उपयोग कर इलेक्ट्रोलाइट्स के संतुलन बनाने के लिए। रचना सर्किट कणों जो ऑक्सीकरण की उनकी डिग्री को बदलने संकेत देना चाहिए। यह निर्धारित करने के संतुलन में विघटन मध्यम निरूपित अम्लीय (एच ^+), क्षार (OH ^-) और तटस्थ (एच ₂ ओ) की स्थिति।

क्या उपयोग के लिए?

WRA विधि आधा प्रतिक्रिया समीकरण ऑक्सीकरण और कमी प्रक्रियाओं के लिए अलग से आयनिक लिखने के लिए निर्देशित किया गया है। अंतिम शेष उनके योग होगा।

कार्यान्वयन चरणों

लेखन का अपना विशेषताओं आधा प्रतिक्रिया विधि है। एल्गोरिथ्म के लिए निम्न चरण शामिल हैं:

- पहला कदम नीचे सभी अभिकारकों के लिए फार्मूले लिखने के लिए है। उदाहरण के लिए:

एच ₂ एस + KMnO ₄ + एचसीएल

- तो फिर तुम देखने के लिए, प्रक्रिया के प्रत्येक घटक के एक रासायनिक बिंदु से सुविधा स्थापित करने की आवश्यकता। इस प्रतिक्रिया में, KMnO आक्सीकारक के रूप में ₄ कार्य करता है, एच ₂ एस एक कम करने एजेंट है और एचसीएल एक अम्लीय वातावरण को परिभाषित करता है।

- तीसरे चरण एक नई लाइन सूत्र आयनिक परमाणुओं ऑक्सीकरण की डिग्री की एक बदलाव नहीं आया है, जिनमें से में एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट क्षमता के साथ प्रतिक्रिया यौगिकों पर लिखा जाना चाहिए। इस प्रतिक्रिया MnO ₄ में ^- काम करता है एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में, एच ₂ एस ₃ O ⁺ एक अम्लीय वातावरण को परिभाषित करता है को कम करने अभिकर्मक और एच ⁺ oxonium कटियन या एच है। , गैसीय ठोस या कमजोर इलेक्ट्रोलाइट यौगिक बरकरार आणविक सूत्रों व्यक्त की है।

शुरू करने के घटकों को जानने का, यह निर्धारित करने के ऑक्सीकरण और कम करने के एजेंट किस तरह कम और क्रमशः ऑक्सीकरण, प्रपत्र हो जाएगा कोशिश करने के लिए। कभी-कभी अंतिम पदार्थ पहले से ही स्थिति है, जो काम की सुविधा में निर्दिष्ट किया गया है। निम्नलिखित समीकरणों एस (सल्फर) के लिए संक्रमण एच ₂ एस (हाइड्रोजन सल्फाइड) से संकेत मिलता है, और ऋणायन MnO ₄ ^- Mn ^{2 +} केशन पर।

अम्लीय वातावरण में छोड़ दिया और सही भाग में परमाणु कणों के संतुलन के लिए जोड़ा जाता है हाइड्रोजन कटियन एच ⁺ या एक आणविक पानी। क्षारीय घोल हाइड्रॉक्साइड आयनों जोड़ा गया है ओह ^- या एच ₂ ओ

MnO ₄ ^- → Mn ^{2 +}

manganatnyh आयनों एच ⁺ प्रपत्र पानी के अणुओं के साथ एक साथ एक ऑक्सीजन परमाणु का एक समाधान में। बराबर करने तत्वों की संख्या समीकरण के रूप में लिखा है: 8H ^{+ +} MnO ₄ ^- → 4H ₂ O + ^{2 + Mn।}

फिर, संतुलन बिजली जाता है। ऐसा करने के लिए, प्रभारी क्षेत्र में छोड़ दिया की कुल राशि पर विचार, यह सात बदल जाता है, और फिर दाईं ओर, दो रास्ते। + 5e ^{- -} → 4H ₂ O + ^{2 +} Mn 8H ^{+ +} MnO _4: प्रक्रिया को संतुलित करने के प्रारंभिक सामग्री के लिए पांच नकारात्मक कणों जोड़ा जाता ^है। यह पता चला आधा प्रतिक्रिया की वसूली।

अब परमाणुओं की संख्या बराबर ऑक्सीकरण प्रक्रिया होने के लिए। इस के लिए दाईं ओर हाइड्रोजन फैटायनों में जोड़ा जाता है: एच ₂ एस → 2H ^{+ +} एस

बाद प्रभारी बराबर किया जाता है: एच ₂ एस -2e ^- → 2H ^{+ +} एस यह देखा गया है कि प्रारंभिक यौगिकों दो नकारात्मक कणों लेने वाली। यह पता चला ऑक्सीकरण प्रक्रिया के आधे प्रतिक्रिया।

रिकॉर्ड एक कॉलम में दो समीकरण और कलाकारों और स्वीकार किए जाते हैं प्रभार लाइन। नियम के अनुसार कम से कम एक से अधिक के निर्धारण प्रत्येक आधा प्रतिक्रिया अपने गुणक के लिए चुना गया है। यह ऑक्सीडेटिव और reductive समीकरण से गुणा किया जाता।

अब यह दो चादरों की योग बाहर ले जाने के लिए संभव है, छोड़ दिया और सही पक्षों को एक साथ जोड़ और इलेक्ट्रॉनिक प्रजातियों की संख्या को कम करने।

8H ^{+ +} MnO ₄ ^- + 5e ^- → 4H ₂ O + ^{2 +} Mn | 2

एच ₂ ^{एस -2e - → 2H + + एस} | 5

16H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + 5 एच ₂ एस → 8H ₂ ^{O + 2 + 2mn + 10H +} 5 एस

+ 5 एच ₂ एस → 8H ₂ O + ^{2 +} 2mn + 5 एस ^- 6H ^{+ +} 2MnO _4: जिसके परिणामस्वरूप समीकरण एच ⁺ 10 की संख्या को कम कर सकते हैं।

हम तीर करने के लिए और यह करने के बाद ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या की गणना है, जो 8 के बराबर है यह भी अंतिम शुल्कों को सत्यापित करने के लिए आवश्यक है द्वारा आयन संतुलन की सत्यता की जांच, और संतुलन की प्रारंभिक भाग: (+6) + (-2) = +4। सब कुछ मेल खाता है, इसे सही ढंग से लिखा है।

आधा प्रतिक्रिया विधि समीकरण को आणविक आयन रिकॉर्डिंग से संक्रमण के साथ समाप्त होता है। प्रत्येक कण के लिए विपरीत चार्ज चयनित आयन पर छोड़ दिया संतुलन की ऋणायन और कटियन भाग। तब वे एक ही राशि में, सही पक्ष को हस्तांतरित कर रहे हैं। अब, आयनों पूरे अणु से जोड़ा जा सकता।

6H ^{+ +} 2MnO ₄ ^- + 5 एच ₂ एस → 8H ₂ O + ^{2 +} 2mn + 5 एस

^{6Cl - + 2K + → 6Cl -} + 2K +

एच ₂ एस + KMnO ₄ + 6HCl → 8H ₂ O + 2MnCl ₂ + 5 एस + 2KCl।

आधा प्रतिक्रियाओं की विधि, एल्गोरिथ्म आणविक समीकरण लिखने के लिए है जो लागू करें, यह कर सकते हैं लिखने प्रकार के साथ इलेक्ट्रॉनिक शेष राशि।

ऑक्सीकरण एजेंट का निर्धारण

इस तरह की एक भूमिका, आयनिक परमाणु या आणविक संस्थाओं है कि नकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रॉनों प्राप्त द्वारा खेला जाता है। ऑक्सीकरण पदार्थों प्रतिक्रियाओं में बहाली गुज़रना पड़ता है। वे इलेक्ट्रॉनिक दोष यह है, जो आसानी से भरा जा सकता है है। इस तरह की प्रक्रियाओं रेडोक्स आधा प्रतिक्रिया में शामिल हैं।

नहीं सभी पदार्थों इलेक्ट्रॉनों संलग्न करने की क्षमता है। मजबूत ऑक्सीकरण अभिकर्मकों तक शामिल हैं:

• हलोजन प्रतिनिधि;
• ऐसे नाइट्रिक, सल्फ्यूरिक और सेलेनियम के रूप में एसिड;
• पोटेशियम परमैंगनेट, डाइक्रोमेट, manganatny, क्रोमेट;
• tetravalent मैंगनीज और सीसा आक्साइड;
• चांदी और सोने के आयन;
• यौगिक गैसीय ऑक्सीजन;
• द्विसंयोजक तांबा आक्साइड और मोनोवैलेन्ट चांदी;
• क्लोरीन युक्त नमक घटकों;
• वोदका शाही;
• हाइड्रोजन पेरोक्साइड।

को कम करने का निर्धारण

यही कारण है कि भूमिका आयनिक करने, परमाणु या आणविक कणों, जो एक नकारात्मक चार्ज देना अंतर्गत आता है। प्रतिक्रियाओं पदार्थों को कम करने में इलेक्ट्रॉनों की दरार पर ऑक्सीडेटिव प्रभाव गुज़रना पड़ता है।

को कम करने के गुण होते हैं :

• कई धातुओं के प्रतिनिधि;
• tetravalent सल्फर यौगिकों और हाइड्रोजन सल्फाइड;
• हैलोजन एसिड;
• लोहा, क्रोमियम, और मैंगनीज सल्फेट;
• कलई युक्त क्लोराइड;
• नाइट्रोजन युक्त जैसे एजेंटों एसिड नाइट्रस, कलई युक्त ऑक्साइड, हाइड्राज़ीन और अमोनिया;
• प्राकृतिक कार्बन और द्विसंयोजक ऑक्साइड;
• हाइड्रोजन अणु;
• फास्फोरस एसिड।

इलेक्ट्रॉन आयन की विधि के लाभ

एक रेडोक्स प्रतिक्रिया लिखने के लिए, आधा प्रतिक्रिया विधि इलेक्ट्रॉनिक प्रकार शेष राशि से अधिक बार प्रयोग किया जाता है।

यह फायदे की वजह से है इलेक्ट्रॉन आयन विधि :

1. समीकरण वास्तविक आयनों और यौगिकों कि समाधान का हिस्सा के रूप में मौजूद पर विचार लिखने के समय।
2. आप शुरू में यौगिक प्राप्त करने के बारे में जानकारी नहीं हो सकता है, वे अंतिम चरण में निर्धारित कर रहे हैं।
3. यह हमेशा ऑक्सीकरण की डिग्री पर आवश्यक डेटा नहीं है।
4. विधि के कारण यह घोल का पीएच मान को परिवर्तित करने के रूप में आधा अभिक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या पता करने के लिए संभव है।
5. द्वारा कम समीकरणों ईओण प्रजातियों का अध्ययन किया प्रक्रियाओं की सुविधा और जिसके परिणामस्वरूप यौगिकों की संरचना।

एसिड के घोल में आधा प्रतिक्रिया

अतिरिक्त हाइड्रोजन आयनों के साथ गणना से बाहर ले जाने बुनियादी एल्गोरिथ्म का अनुसरण करता है। विधि एक रिकॉर्डिंग के साथ अम्लीय माध्यम में आधा प्रतिक्रिया किसी भी प्रक्रिया के हिस्से के शुरू करते हैं। तब वे परमाणु और इलेक्ट्रॉनिक आरोप के संतुलन के अनुपालन में आयन प्रजातियों के समीकरणों के रूप में व्यक्त कर रहे थे। अलग से ऑक्सीडेटिव और reductive चरित्र की प्रक्रियाओं को दर्ज की गई।

संरेखित करने के लिए परमाणु ऑक्सीजन एक अतिरिक्त के साथ प्रतिक्रियाओं अपने हाइड्रोजन फैटायनों लाने ओर। एच ⁺ की मात्रा आणविक पानी प्राप्त करने के लिए पर्याप्त होना चाहिए। एक तरफ ऑक्सीजन की कमी एच ₂ ओ जिम्मेदार ठहराया

फिर हाइड्रोजन परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों का संतुलन को अंजाम दिया।

पहले और गुणांकों के व्यवस्था के साथ तीर के बाद समीकरणों की एक योग करें।

आयनों और अणुओं की ही कमी को पूरा करें। समीकरण लापता की कुल अलावा पहले से ही दर्ज की गई अभिकर्मकों तक ऋणात्मक और धनायनित प्रजातियों कार्य करते हैं। पहले और बाद में तीर से मेल खाना चाहिए उनकी संख्या।

समीकरण OVR (आधे प्रतिक्रिया विधि) जब आणविक प्रजातियों में से एक समाप्त अभिव्यक्ति लेखन पूरा किया जाना माना जाता है। प्रत्येक घटक के बगल में एक निश्चित कारक होना चाहिए।

अम्लीय स्थिति के उदाहरण

प्रतिक्रिया सोडियम नाइट्राइट की क्लोरिक एसिड के साथ सोडियम नाइट्रेट और हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उत्पादन होता है। आधा प्रतिक्रियाओं की पद्धति का उपयोग करके गुणांक की व्यवस्था के लिए, समीकरण लेखन के उदाहरण अम्लीय वातावरण का एक संकेत के साथ जुड़े।

नैनो ₂ + HClO ₃ → नैनो ₃ + एचसीएल

क्लोरीन मोनोऑक्साइड ₃ ^{- + 6H + + 6e - →} 3H ₂ O + क्लोरीन ^- | 1

सं ₂ ^- + H ₂ O ^- 2 ई - → सं ₃ ^{- +} 2H + 3 |

क्लोरीन मोनोऑक्साइड ₃ ^{- +} 6H + + 3H ₂ O + 3NO ₂ ^- → 3H ₂ O + क्लोरीन ^- + 3NO ₃ ^{- +} 6H +

क्लोरीन मोनोऑक्साइड ₃ ^- + 3NO ₂ ^- → क्लोरीन ^- + 3NO ₃ ^-

^{3Na + + एच + → 3Na +} + एच +

3NaNO ₂ + HClO ₃ → 3NaNO ₃ + एचसीएल।

इस प्रक्रिया में, सोडियम नाइट्रेट की एक नाइट्राइट प्राप्त किया जाता है, और क्लोरिक एसिड से एक नमक का गठन किया। नाइट्रोजन 3 से 5, और क्लोरीन प्रभारी 5 -1 हो जाता है के साथ ऑक्सीकरण डिग्री बदल जाता है। दोनों उत्पादों एक तलछट फार्म नहीं है।

एक क्षारीय पर्यावरण के लिए आधा प्रतिक्रिया

गणना का आयोजन अतिरिक्त हाइड्रॉक्साइड आयनों अम्लीय समाधान के लिए गणना से मेल खाती है जब। क्षारीय माध्यम में विधि आधा प्रतिक्रिया भी आयनिक समीकरणों के रूप में प्रक्रिया के घटकों को व्यक्त करने के लिए शुरू। मतभेद परमाण्विक ऑक्सीजन के संरेखण के दौरान मनाया। इस प्रकार, एक तरफ अतिरिक्त आणविक साथ अपनी प्रतिक्रिया से पानी लाने के लिए, और विपरीत दिशा में हाइड्रॉक्साइड anions जोड़ देता है।

एच ₂ ओ के अणु के गुणांक से पहले और तीर के बाद ऑक्सीजन की मात्रा में अंतर को इंगित करता है, और आयनों के लिए ओह ^- यह डबल। ऑक्सीकरण एजेंट के दौरान अभिनय के रूप में एजेंट को कम करने हाइड्रॉक्सिल anions द्वारा हे परमाणुओं लेता है।

विधि आधा प्रतिक्रिया एल्गोरिथ्म के शेष चरण है, जो प्रक्रियाओं जो एसिड की एक अतिरिक्त राशि के साथ मेल खाना प्रदर्शन समाप्त कर ले। अंतिम परिणाम आणविक प्रजातियों का समीकरण है।

क्षारीय माध्यम के लिए उदाहरण

जब सोडियम हाइड्रोक्साइड का गठन सोडियम आयोडाइड और iodate, पानी के अणुओं के साथ आयोडीन मिश्रण। संतुलन की प्रक्रिया के लिए आधा प्रतिक्रिया पद्धति का उपयोग करके। क्षार समाधान के उदाहरण उनके परमाणु ऑक्सीजन की समकारी से संबंधित बारीकियों की है।

NaOH + ₂ → NaI + NaIO ₃ + H ₂ हे

मैं ई + ^- → मैं ^- | 5

^{6OH - + मैं - 5e - →} मैं - + 3 एच ₂ ओ + आईओ ₃ ^- | 1

मैं + 5I + 6OH ^- → 3H ₂ O + 5I ^- + आईओ ₃ ^-

6NA ⁺ → Na ^{+ +} 5Na ⁺

6NaOH + 3I ₂ → 5NaI + NaIO ₃ + 3 एच ₂ ओ

प्रतिक्रिया का परिणाम आणविक आयोडीन की बैंगनी रंग के लापता होने है। वहाँ 0 से 1 और 5 के लिए तत्व का एक परिवर्तन ऑक्सीकरण राज्य आयोडाइड और सोडियम iodate बनाने के लिए है।

एक तटस्थ वातावरण में प्रतिक्रिया

आम तौर पर यह कमजोर अम्ल लवण या थोड़ा बुनियादी (7 पीएच को 8) समाधान (6 और 7 के बीच पीएच मान) बनाने के लिए हाइड्रोलिसिस में होने वाली प्रक्रियाओं को दर्शाता है।

एक तटस्थ माध्यम में आधा प्रतिक्रिया विधि के कई संस्करणों में दर्ज की गई है।

पहली विधि में खाते में नमक हाइड्रोलिसिस नहीं लेता है। मध्यम तटस्थ के रूप में लिया जाता है और तीर के बाईं ओर आणविक पानी जोड़कर देखते हैं। इस अवतार में, एक आधा प्रतिक्रियाओं एसिड के लिए लेते हैं, और एक और - क्षारीय के लिए।

दूसरी विधि प्रक्रियाओं जिसमें यह लगभग पीएच मान स्थापित करने के लिए संभव है के लिए उपयुक्त है। फिर आयन इलेक्ट्रॉन की विधि एक क्षारीय या अम्लीय समाधान में माना के लिए प्रतिक्रिया।

उदाहरण तटस्थ मध्यम

पानी में सोडियम डाईक्रोमेट साथ हाइड्रोजन सल्फाइड यौगिक तलछट सल्फर, सोडियम और त्रिसंयोजक क्रोमियम हीड्राकसीड प्राप्त किया जाता है जब। यह एक तटस्थ समाधान के लिए एक विशिष्ट प्रतिक्रिया है।

ना ₂ करोड़ ₂ हे ₇ + H ₂ एस + H2O → NaOH + S + सीआर (OH) ₃

एच ₂ ^{एस - 2 ई - → एस + H} + | 3

7H ₂ O + सीआर ₂ हे ₇ ^{2- + 6e - → 8OH - +} 2CR (OH) ₃ | 1

7H ₂ O + 3H ₂ एस + सीआर ₂ हे ₇ ^{2- → 3H + + 3S + 2CR} (OH) ₃ + 8OH ^-। हाइड्रोजन धनायन और हाइड्रॉक्साइड anions जब संयुक्त, पानी की एक 6 अणुओं के रूप में। वे सही में हटा दिया और छोड़ दिया तीर करने के लिए अतिरिक्त छोड़ने जा सकता है।

एच ₂ ओ + 3H ₂ एस + सीआर ₂ हे ₇ ^2- → 3S + 2CR (OH) ₃ + 2OH ^-

2NA ⁺ → 2NA ⁺

ना ₂ करोड़ ₂ हे ₇ + 3 एच ₂ एस + H ₂ हे → 2NaOH + 3S + 2CR ( OH) ₃

प्रतिक्रिया सोडियम हाइड्रोक्साइड के साथ क्षारीय घोल में क्रोमियम हीड्राकसीड रंग की एक तलछट नीले और पीले सल्फर के अंत में। तत्व एस के ऑक्सीडेटिव शक्ति हो जाता है -2 0 के लिए, और क्रोमियम +6 3 करने के लिए परिवर्तित करने का आरोप।