अम्लीय माध्यम में पोटेशियम परमैंगनेट के साथ बेंजीन का ऑक्सीकरण। असंतृप्त हाइड्रोकार्बन. एल्काइन्स। सिल्वर ऑक्साइड के अमोनिया घोल के साथ एसिटिलीन की प्रतिक्रिया

18. रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं (जारी 2)

18.9. ओवीआर में कार्बनिक पदार्थ शामिल हैं

ओवीआर में कार्बनिक पदार्थअकार्बनिक के साथ, कार्बनिक पदार्थ अक्सर कम करने वाले एजेंट होते हैं। इस प्रकार, जब कार्बनिक पदार्थ अतिरिक्त ऑक्सीजन में जलते हैं, तो यह हमेशा उत्पन्न होता है कार्बन डाईऑक्साइडऔर पानी। कम सक्रिय ऑक्सीकरण एजेंटों का उपयोग करने पर प्रतिक्रियाएं अधिक जटिल होती हैं। यह खंड केवल कुछ अकार्बनिक ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ कार्बनिक पदार्थों के सबसे महत्वपूर्ण वर्गों के प्रतिनिधियों की प्रतिक्रियाओं पर चर्चा करता है।

अल्केन्स। हल्के ऑक्सीकरण के दौरान, एल्केन्स ग्लाइकोल (डायहाइड्रिक अल्कोहल) में परिवर्तित हो जाते हैं। इन प्रतिक्रियाओं में कम करने वाले परमाणु दोहरे बंधन से जुड़े कार्बन परमाणु होते हैं।

पोटेशियम परमैंगनेट के घोल के साथ प्रतिक्रिया तटस्थ या थोड़े क्षारीय माध्यम में इस प्रकार होती है:

C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 2H 2 O CH 2 OH-CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH (ठंडा करना)

अधिक गंभीर परिस्थितियों में, ऑक्सीकरण से दोहरे बंधन पर कार्बन श्रृंखला टूट जाती है और दो एसिड (एक मजबूत क्षारीय वातावरण में - दो लवण) या एक एसिड और कार्बन डाइऑक्साइड (एक मजबूत क्षारीय वातावरण में - एक नमक और) का निर्माण होता है। एक कार्बोनेट):

1) 5CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5C 2 H 5 COOH + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 17H 2 O (हीटिंग)

2) 5CH 3 CH=CH 2 + 10KMnO 4 + 15H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 10MnSO 4 + 5K 2 SO 4 + 20H 2 O (हीटिंग)

3) सीएच 3 सीएच=सीएचसीएच 2 सीएच 3 + 6केएमएनओ 4 + 10केओएच सीएच 3 कुक + सी 2 एच 5 कुक + 6एच 2 ओ + 6के 2 एमएनओ 4 (हीटिंग)

4) सीएच 3 सीएच = सीएच 2 + 10 केएमएनओ 4 + 13 केओएच सीएच 3 कुक + के 2 सीओ 3 + 8 एच 2 ओ + 10 के 2 एमएनओ 4 (हीटिंग)

सल्फ्यूरिक एसिड माध्यम में पोटेशियम डाइक्रोमेट प्रतिक्रियाओं 1 और 2 के समान एल्केन्स को ऑक्सीकरण करता है।

एल्काइन्स। एल्काइन, एल्कीन की तुलना में थोड़ी अधिक गंभीर परिस्थितियों में ऑक्सीकरण करना शुरू करते हैं, इसलिए वे आमतौर पर ट्रिपल बॉन्ड पर कार्बन श्रृंखला को तोड़कर ऑक्सीकरण करते हैं। जैसा कि अल्केन्स के मामले में होता है, यहां कम करने वाले परमाणु कार्बन परमाणु होते हैं, जो इस मामले में ट्रिपल बॉन्ड द्वारा जुड़े होते हैं। प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, एसिड और कार्बन डाइऑक्साइड बनते हैं। उदाहरण के लिए, अम्लीय वातावरण में पोटेशियम परमैंगनेट या डाइक्रोमेट के साथ ऑक्सीकरण किया जा सकता है:

5CH 3 C CH + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 12H 2 O (हीटिंग)

कभी-कभी मध्यवर्ती ऑक्सीकरण उत्पादों को अलग करना संभव होता है। अणु में ट्रिपल बॉन्ड की स्थिति के आधार पर, ये या तो डाइकेटोन्स (आर 1-सीओ-सीओ-आर 2) या एल्डोकेटोन्स (आर-सीओ-सीएचओ) होते हैं।

एसिटिलीन को पोटेशियम परमैंगनेट के साथ थोड़ा क्षारीय माध्यम में पोटेशियम ऑक्सालेट में ऑक्सीकृत किया जा सकता है:

3C 2 H 2 + 8KMnO 4 = 3K 2 C 2 O 4 + 2H 2 O + 8MnO 2 + 2KOH

अम्लीय वातावरण में, ऑक्सीकरण कार्बन डाइऑक्साइड में बदल जाता है:

C 2 H 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 2CO 2 + 2MnSO 4 + 4H 2 O + K 2 SO 4

बेंजीन होमोलॉग्स। बेंजीन होमोलॉग को तटस्थ वातावरण में पोटेशियम परमैंगनेट के घोल से पोटेशियम बेंजोएट में ऑक्सीकृत किया जा सकता है:

C 6 H 5 CH 3 + 2KMnO 4 = C 6 H 5 पकाना + 2MnO 2 + KOH + H 2 O (उबालते समय)

C 6 H 5 CH 2 CH 3 + 4KMnO 4 = C 6 H 5 कुक + K 2 CO 3 + 2H 2 O + 4MnO 2 + KOH (गर्म होने पर)

अम्लीय वातावरण में पोटेशियम डाइक्रोमेट या परमैंगनेट के साथ इन पदार्थों के ऑक्सीकरण से बेंजोइक एसिड का निर्माण होता है।

शराब. प्राथमिक अल्कोहल का प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण उत्पाद एल्डिहाइड है, और द्वितीयक अल्कोहल का ऑक्सीकरण उत्पाद कीटोन है।

अल्कोहल के ऑक्सीकरण के दौरान बनने वाले एल्डिहाइड आसानी से एसिड में ऑक्सीकृत हो जाते हैं, इसलिए प्राथमिक अल्कोहल से एल्डिहाइड एल्डिहाइड के क्वथनांक पर एक अम्लीय माध्यम में पोटेशियम डाइक्रोमेट के साथ ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। जब एल्डिहाइड वाष्पित हो जाते हैं, तो उनके पास ऑक्सीकरण करने का समय नहीं होता है।

3C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CH 3 CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O (हीटिंग)

किसी भी वातावरण में ऑक्सीकरण एजेंट (KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7) की अधिकता के साथ, प्राथमिक अल्कोहल का ऑक्सीकरण हो जाता है कार्बोक्जिलिक एसिडया उनके लवण, और द्वितीयक - कीटोन्स के लिए। तृतीयक अल्कोहल इन परिस्थितियों में ऑक्सीकरण नहीं करता है, लेकिन मिथाइल अल्कोहल कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत हो जाता है। गर्म करने पर सभी प्रतिक्रियाएँ होती हैं।

डाइहाइड्रिक अल्कोहल, एथिलीन ग्लाइकॉल HOCH 2 -CH 2 OH, जब KMnO 4 या K 2 Cr 2 O 7 के घोल के साथ अम्लीय वातावरण में गर्म किया जाता है, तो आसानी से कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में ऑक्सीकृत हो जाता है, लेकिन कभी-कभी मध्यवर्ती उत्पादों को अलग करना संभव होता है। (HOCH 2-COOH, HOOC- COOH, आदि)।

एल्डिहाइड। एल्डिहाइड काफी मजबूत कम करने वाले एजेंट हैं, और इसलिए विभिन्न ऑक्सीकरण एजेंटों द्वारा आसानी से ऑक्सीकरण किया जाता है, उदाहरण के लिए: KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, OH। गर्म करने पर सभी प्रतिक्रियाएँ होती हैं:

3CH 3 CHO + 2KMnO 4 = CH 3 COOH + 2CH 3 कुक + 2MnO 2 + H 2 O
3CH 3 CHO + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CH 3 COOH + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O
सीएच 3 सीएचओ + 2ओएच = सीएच 3 कूनएच 4 + 2एजी + एच 2 ओ + 3एनएच 3

ऑक्सीकरण एजेंट की अधिकता के साथ फॉर्मेल्डिहाइड कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत हो जाता है।

18.10. विभिन्न पदार्थों की रेडॉक्स गतिविधि की तुलना

"ऑक्सीकरण परमाणु" और "अपचायक परमाणु" अवधारणाओं की परिभाषाओं से यह निष्कर्ष निकलता है कि उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में परमाणुओं में केवल ऑक्सीकरण गुण होते हैं। इसके विपरीत, सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था में परमाणुओं में केवल अपचायक गुण होते हैं। मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था में परमाणु ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट दोनों हो सकते हैं।

साथ ही, केवल ऑक्सीकरण की डिग्री के आधार पर, पदार्थों के रेडॉक्स गुणों का स्पष्ट रूप से आकलन करना असंभव है। उदाहरण के तौर पर, वीए समूह के तत्वों के कनेक्शन पर विचार करें। नाइट्रोजन (वी) और एंटीमनी (वी) यौगिक कमोबेश मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं, बिस्मथ (वी) यौगिक बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं, और फॉस्फोरस (वी) यौगिकों में वस्तुतः कोई ऑक्सीकरण गुण नहीं होते हैं। इस और इसी तरह के अन्य मामलों में, जो मायने रखता है वह यह है कि किसी दिए गए तत्व के लिए दी गई ऑक्सीकरण अवस्था कितनी विशेषता है, यानी, इस ऑक्सीकरण अवस्था में किसी दिए गए तत्व के परमाणुओं वाले यौगिक कितने स्थिर हैं।

कोई भी रेडॉक्स प्रतिक्रिया कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट और कमजोर कम करने वाले एजेंट के निर्माण की दिशा में आगे बढ़ती है। सामान्य स्थिति में, किसी भी अन्य प्रतिक्रिया की तरह, किसी भी ओआरआर के घटित होने की संभावना, गिब्स ऊर्जा में परिवर्तन के संकेत से निर्धारित की जा सकती है। इसके अलावा, पदार्थों की रेडॉक्स गतिविधि को मापने के लिए, ऑक्सीकरण एजेंटों और कम करने वाले एजेंटों (रेडॉक्स जोड़े की मानक क्षमता) की विद्युत रासायनिक विशेषताओं का उपयोग किया जाता है। इन मात्रात्मक विशेषताओं के आधार पर, विभिन्न पदार्थों की रेडॉक्स गतिविधि की श्रृंखला का निर्माण करना संभव है। आपको ज्ञात धातु तनावों की श्रृंखला बिल्कुल इसी तरह से बनाई गई है। यह श्रृंखला मानक परिस्थितियों में जलीय घोलों में धातुओं के अपचायक गुणों की तुलना करना संभव बनाती है ( साथ= 1 मोल/ली, टी= 298.15 K), साथ ही सरल जलीय पदार्थों के ऑक्सीकरण गुण। यदि आप इस पंक्ति की शीर्ष पंक्ति में आयनों (ऑक्सीकरण एजेंटों) को रखते हैं, और नीचे की पंक्ति में धातु परमाणुओं (अपचायक एजेंटों) को रखते हैं, तो इस पंक्ति के बाईं ओर (हाइड्रोजन से पहले) इस तरह दिखेगा:

इस पंक्ति में ऑक्सीकरण गुणआयन (शीर्ष रेखा) बाएं से दाएं बढ़ते हैं, और धातुओं के घटते गुण (निचली रेखा), इसके विपरीत, दाएं से बाएं ओर बढ़ते हैं।

विभिन्न वातावरणों में रेडॉक्स गतिविधि में अंतर को ध्यान में रखते हुए, ऑक्सीकरण एजेंटों के लिए समान श्रृंखला का निर्माण करना संभव है। इस प्रकार, अम्लीय वातावरण (पीएच = 0) में प्रतिक्रियाओं के लिए, ऑक्सीडेटिव गुणों को बढ़ाने की दिशा में धातु गतिविधियों की श्रृंखला की "निरंतरता" प्राप्त की जाती है

धातु गतिविधि श्रृंखला की तरह, इस श्रृंखला में ऑक्सीकरण एजेंटों (शीर्ष रेखा) के ऑक्सीकरण गुण बाएं से दाएं बढ़ते हैं। लेकिन, इस श्रृंखला का उपयोग करते हुए, कम करने वाले एजेंटों (नीचे की रेखा) की कमी गतिविधि की तुलना केवल तभी संभव है जब उनका ऑक्सीकृत रूप शीर्ष पंक्ति में दिखाए गए के साथ मेल खाता हो; इस मामले में यह दाएं से बाएं ओर तीव्र होता है।

आइए कुछ उदाहरण देखें. यह पता लगाने के लिए कि क्या यह ओआरआर संभव है, हम एक सामान्य नियम का उपयोग करेंगे जो रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की दिशा निर्धारित करता है (प्रतिक्रियाएं कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट और कमजोर कम करने वाले एजेंट के गठन की दिशा में आगे बढ़ती हैं)।

1. क्या मैग्नीशियम के साथ CoSO4 घोल से कोबाल्ट को कम करना संभव है?
मैग्नीशियम कोबाल्ट की तुलना में एक मजबूत कम करने वाला एजेंट है, और Co 2 आयन Mg 2 आयनों की तुलना में अधिक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं, इसलिए, यह संभव है।
2. क्या अम्लीय वातावरण में FeCl 3 के घोल से तांबे को CuCl 2 में ऑक्सीकृत करना संभव है?
चूँकि Fe 3B आयन Cu 2 आयनों की तुलना में अधिक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं, और तांबा Fe 2 आयनों की तुलना में एक मजबूत कम करने वाला एजेंट है, यह संभव है।
3. क्या हाइड्रोक्लोरिक एसिड से अम्लीकृत FeCl2 के घोल में ऑक्सीजन प्रवाहित करके FeCl3 का घोल प्राप्त करना संभव है?
ऐसा प्रतीत नहीं होगा, क्योंकि हमारी श्रृंखला में ऑक्सीजन Fe 3 आयनों के बाईं ओर है और इन आयनों की तुलना में कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट है। लेकिन एक जलीय घोल में, ऑक्सीजन लगभग कभी भी H2O2 तक कम नहीं होती है, इस मामले में, यह H2O तक कम हो जाती है और Br2 और MnO2 के बीच होती है। इसलिए, ऐसी प्रतिक्रिया संभव है, हालाँकि यह धीरे-धीरे आगे बढ़ती है (क्यों?)।
4. क्या पोटेशियम परमैंगनेट के साथ अम्लीय वातावरण में H 2 O 2 का ऑक्सीकरण संभव है?
इस मामले में, एच 2 ओ 2 एक कम करने वाला एजेंट है और एमएन 2 बी आयनों की तुलना में एक मजबूत कम करने वाला एजेंट है, और एमएनओ 4 आयन पेरोक्साइड से बनने वाली ऑक्सीजन की तुलना में अधिक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं। इसलिए, यह संभव है.

क्षारीय माध्यम में ओआरआर के लिए निर्मित एक समान श्रृंखला इस प्रकार है:

"एसिड" श्रृंखला के विपरीत, इस श्रृंखला का उपयोग धातु गतिविधि श्रृंखला के साथ संयोजन में नहीं किया जा सकता है।

इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि (अर्ध-प्रतिक्रिया विधि), अंतर-आणविक ओआरआर, इंट्रामोल्युलर ओआरआर, डिसम्यूटेशन ओआरआर (असमानता, स्व-ऑक्सीकरण-स्व-कमी), ओआरआर कम्यूटेशन, निष्क्रियता।

1. इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करते हुए, उन प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण बनाएं जो तब होती हैं जब ए) एच 2 एस (एस, अधिक सटीक रूप से, एस 8 ) समाधान सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अम्लीकृत पोटेशियम परमैंगनेट के समाधान में जोड़ा जाता है; बी) केएचएस; ग) के 2 एस; घ) एच 2 एसओ 3; ई) केएचएसओ 3; ई) के 2 एसओ 3; ई) एचएनओ 2; छ) केएनओ 2; i) KI (I 2 ); जे) FeSO 4; एल) सी 2 एच 5 ओएच (सीएच 3 सीओओएच); एम) सीएच 3 सीएचओ; n) (COOH) 2 (CO 2 ); एन) के 2 सी 2 ओ 4। यहां और नीचे, जहां आवश्यक हो, ऑक्सीकरण उत्पादों को घुंघराले कोष्ठक में दर्शाया गया है।
2. उन प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें जो तब होती हैं जब निम्नलिखित गैसों को सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अम्लीकृत पोटेशियम परमैंगनेट के घोल से गुजारा जाता है: ए) सी 2 एच 2 (सीओ 2); बी) सी 2 एच 4 (सीओ 2 ); सी) सी 3 एच 4 (प्रोपीन) (सीओ 2 और सीएच 3 सीओओएच); घ) सी 3 एच 6; ई) सीएच 4; ई) एचसीएचओ।
3. वही, लेकिन एक कम करने वाला एजेंट समाधान पोटेशियम परमैंगनेट के तटस्थ समाधान में जोड़ा जाता है: ए) केएचएस; बी) के 2 एस; ग) केएचएसओ 3; घ) के 2 एसओ 3; ई) केएनओ 2; ई)की.
4. वही, लेकिन पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड का एक समाधान पहले पोटेशियम परमैंगनेट समाधान में जोड़ा जाता है: ए) के 2 एस (के 2 एसओ 4); बी) के 2 एसओ 3; ग) केएनओ 2; डी) केआई (केआईओ 3)।
5. समाधान में होने वाली निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें: ए) KMnO 4 + H 2 S ...;
   बी) केएमएनओ 4 + एचसीएल...;
   ग) KMnO 4 + HBr...;
   डी) केएमएनओ 4 + हाय ...
6. मैंगनीज डाइऑक्साइड के ओआरआर के लिए निम्नलिखित समीकरण बनाएं:
7. सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अम्लीकृत पोटेशियम डाइक्रोमेट के घोल में निम्नलिखित पदार्थों के घोल मिलाए गए: ए) केएचएस; बी) के 2 एस; ग) एचएनओ 2; घ) केएनओ 2; ई) केआई; च) FeSO 4; छ) सीएच 3 सीएच 2 सीएचओ; i) एच 2 एसओ 3; जे) केएचएसओ 3; के) के 2 एसओ 3। होने वाली प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।
8. वही, लेकिन निम्नलिखित गैसों को समाधान के माध्यम से पारित किया जाता है: ए) एच 2 एस; बी) एसओ 2.
9. ए) के 2 एस (के 2 एसओ 4) के समाधान; बी) के 2 एसओ 3; ग) केएनओ 2; डी) केआई (केआईओ 3)। होने वाली प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।
10. क्रोमियम (III) क्लोराइड के घोल में पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड का एक घोल तब तक मिलाया गया जब तक कि प्रारंभिक रूप से बना अवक्षेप घुल न जाए, और फिर ब्रोमीन पानी मिलाया गया। होने वाली प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।
11. वही, लेकिन अंतिम चरण में पोटेशियम पेरोक्सोडिसल्फेट के 2 एस 2 ओ 8 का एक समाधान जोड़ा गया था, जो प्रतिक्रिया के दौरान सल्फेट में कम हो गया था।
12. समाधान में होने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें:

ए) सीआरसीएल 2 + एफईसीएल 3; बी) सीआरएसओ 4 + FeCl 3; ग) सीआरएसओ 4 + एच 2 एसओ 4 + ओ 2;

डी) सीआरएसओ 4 + एच 2 एसओ 4 + एमएनओ 2; ई) सीआरएसओ 4 + एच 2 एसओ 4 + केएमएनओ 4।

13. ठोस क्रोमियम ट्राइऑक्साइड और निम्नलिखित पदार्थों के बीच होने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें: ए) सी; बी) सीओ; सी) एस (एसओ 2 ); घ) एच 2 एस; ई) एनएच 3; ई) सी 2 एच 5 ओएच (सीओ 2 और एच 2 ओ); छ) सीएच 3 सीओसीएच 3।
14. निम्नलिखित पदार्थों को सांद्र नाइट्रिक एसिड में मिलाने पर होने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए: ए) एस (एच 2 एसओ 4); बी) पी 4 ((एचपीओ 3) 4 ); ग) ग्रेफाइट; घ) से; ई) मैं 2 (एचआईओ 3); च) एजी; छ) घन; मैं) पीबी; जे) केएफ; एल) FeO; एम) FeS; एम) एमजीओ; एन) एमजीएस; पी) Fe(OH) 2; ग) पी 2 ओ 3; आर) As 2 O 3 (H 3 AsO 4 ); y) As 2 S 3 ; च) Fe(NO 3) 2; एक्स) पी 4 ओ 10; वी) सीयू 2 एस।
15. वही, लेकिन निम्नलिखित गैसों को पारित करते समय: ए) सीओ; बी) एच 2 एस; ग) एन 2 ओ; घ) एनएच 3; ई) नहीं; च) एच 2 से; छ) नमस्ते.
16. निम्नलिखित मामलों में प्रतिक्रियाएं समान या अलग तरह से आगे बढ़ेंगी: ए) मैग्नीशियम का एक टुकड़ा दो-तिहाई सांद्र नाइट्रिक एसिड से भरी एक लंबी परखनली में रखा गया था; बी) सांद्र नाइट्रिक एसिड की एक बूंद मैग्नीशियम प्लेट की सतह पर रखी गई थी? प्रतिक्रिया समीकरण लिखिए।
17. सांद्र नाइट्रिक एसिड की हाइड्रोजन सल्फाइड एसिड और गैसीय हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ प्रतिक्रिया के बीच क्या अंतर है? प्रतिक्रिया समीकरण लिखिए।
18. क्या ओआरआर उसी तरह आगे बढ़ेगा जब निर्जल क्रिस्टलीय सोडियम सल्फाइड और उसके 0.1 एम समाधान को नाइट्रिक एसिड के एक केंद्रित समाधान में जोड़ा जाता है?
19. निम्नलिखित पदार्थों के मिश्रण को सांद्र नाइट्रिक एसिड से उपचारित किया गया: Cu, Fe, Zn, Si और Cr। होने वाली प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।
20. उन प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए जो तब होती हैं जब निम्नलिखित पदार्थों को पतला नाइट्रिक एसिड में मिलाया जाता है: a) I 2; बी) एमजी; ग) अल; घ) फे; ई) FeO; च) FeS; छ) Fe(OH) 2; i) Fe(OH) 3 ; जे) एमएनएस; एल) सीयू 2 एस; एल) CuS; एम) CuO; एन) ना 2 एस करोड़; पी) ना 2 एस पी; ग) पी 4 ओ 10 .
21. जब ए) अमोनिया, बी) हाइड्रोजन सल्फाइड, सी) कार्बन डाइऑक्साइड को नाइट्रिक एसिड के तनु घोल से गुजारा जाता है तो कौन सी प्रक्रियाएँ घटित होंगी?
22. निम्नलिखित पदार्थों को सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड में मिलाने पर होने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें: ए) एजी; बी) क्यू; ग) ग्रेफाइट; घ) एचसीओओएच; ई) सी 6 एच 12 ओ 6; च) NaCl cr; छ) सी 2 एच 5 ओएच।
23. जब हाइड्रोजन सल्फाइड को ठंडे सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड से गुजारा जाता है, तो S और SO 2 बनते हैं, गर्म सांद्र H 2 SO 4 सल्फर को SO 2 में ऑक्सीकृत कर देता है। प्रतिक्रिया समीकरण लिखिए। गर्म सांद्र H 2 SO 4 और हाइड्रोजन सल्फाइड के बीच प्रतिक्रिया कैसे होगी?
24. क्रिस्टलीय सोडियम क्लोराइड को सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ उपचारित करके हाइड्रोजन क्लोराइड क्यों प्राप्त किया जाता है, लेकिन इस विधि से हाइड्रोजन ब्रोमाइड और हाइड्रोजन आयोडाइड प्राप्त नहीं किया जाता है?
25. a) Zn, b) Al, c) Fe, d) ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में क्रोमियम, e) हवा में क्रोमियम के साथ तनु सल्फ्यूरिक एसिड की परस्पर क्रिया के दौरान होने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।
26. प्रतिक्रिया समीकरण लिखें जो हाइड्रोजन पेरोक्साइड के रेडॉक्स गुणों की विशेषता बताते हैं:

इनमें से किस प्रतिक्रिया में हाइड्रोजन पेरोक्साइड एक ऑक्सीकरण एजेंट है, और किसमें यह एक कम करने वाला एजेंट है?

27. निम्नलिखित पदार्थों को गर्म करने पर क्या प्रतिक्रियाएँ होती हैं: a) (NH 4) 2 CrO 4; बी) नैनो 3; ग) सीएसीओ 3; घ) अल(NO 3) 3; ई) पीबी(एनओ 3) 3; च) एग्नो 3; छ) एचजी(NO 3) 2; i) Cu(NO 3) 2; जे) CuO; एल) NaClO 4; एम) सीए(सीएलओ4) 2; एम) Fe(NO 3) 2; एन) पीसीएल 5; पी) एमएनसीएल 4; ग) एच 2 सी 2 ओ 4; आर) लीनो 3; वाई) एचजीओ; च) Ca(NO 3) 2; एक्स) Fe(OH) 3; वी) CuCl 2; ज) केसीएलओ 3; डब्ल्यू) केसीएलओ 2; y) CrO3 ?
28. जब अमोनियम क्लोराइड और पोटेशियम नाइट्रेट के गर्म घोल को मिलाया जाता है, तो गैस निकलने के साथ एक प्रतिक्रिया होती है। इस प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखें.
29. उन प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए जो तब होती हैं जब ए) क्लोरीन, बी) ब्रोमीन वाष्प को सोडियम हाइड्रॉक्साइड के ठंडे घोल से गुजारा जाता है। वही, लेकिन गर्म घोल के माध्यम से।
30. पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के गर्म केंद्रित समाधान के साथ बातचीत करते समय, सेलेनियम निकटतम स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था (-II और +IV) में विघटित हो जाता है। इस ORR के लिए एक समीकरण लिखें.
31. समान परिस्थितियों में, सल्फर एक समान विघटन से गुजरता है, लेकिन इस मामले में, अतिरिक्त सल्फर सल्फाइट आयनों के साथ प्रतिक्रिया करके थायोसल्फेट आयन एस 2 ओ 3 2 बनाता है। होने वाली प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए। ;
32. इलेक्ट्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें: a) सिल्वर एनोड के साथ कॉपर नाइट्रेट का घोल, b) कॉपर एनोड के साथ लेड नाइट्रेट का घोल।

अनुभव 1. अम्लीय वातावरण में पोटेशियम परमैंगनेट के ऑक्सीडेटिव गुण।पोटेशियम परमैंगनेट के घोल की 3-4 बूंदों में बराबर मात्रा में सल्फ्यूरिक एसिड का पतला घोल और फिर सोडियम सल्फाइट का घोल डालें जब तक उसका रंग फीका न पड़ जाए। प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखें. अनुभव 2.तटस्थ वातावरण में पोटेशियम परमैंगनेट के ऑक्सीकरण गुण।पोटेशियम परमैंगनेट घोल की 3-4 बूंदों में सोडियम सल्फाइट घोल की 5-6 बूंदें मिलाएं। अवक्षेप के रूप में कौन सा पदार्थ निकला? अनुभव 3. क्षारीय वातावरण में पोटेशियम परमैंगनेट के ऑक्सीडेटिव गुण।पोटेशियम परमैंगनेट घोल की 3-4 बूंदों में सांद्र सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल की 10 बूंदें और सोडियम सल्फाइट घोल की 2 बूंदें मिलाएं। घोल हरा हो जाना चाहिए. अनुभव 4. अम्लीय वातावरण में पोटेशियम डाइक्रोमेट के ऑक्सीडेटिव गुण।पोटेशियम डाइक्रोमेट घोल की 6 बूंदों को तनु सल्फ्यूरिक एसिड घोल की चार बूंदों के साथ अम्लीकृत करें और मिश्रण का रंग बदलने तक सोडियम सल्फाइट घोल मिलाएं। अनुभव 5. तनु सल्फ्यूरिक एसिड के ऑक्सीकरण गुण।एक परखनली में जिंक का दाना और दूसरे में तांबे के टेप का एक टुकड़ा रखें। दोनों परखनलियों में तनु सल्फ्यूरिक एसिड घोल की 8-10 बूंदें डालें। घटित होने वाली घटनाओं की तुलना करें। धूएँ के हुक में प्रयोग का संचालन करें! अनुभव 6. सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के ऑक्सीकरण गुण।प्रयोग 5 के समान, लेकिन सल्फ्यूरिक एसिड का एक केंद्रित घोल जोड़ें। गैसीय प्रतिक्रिया उत्पादों की रिहाई की शुरुआत के एक मिनट बाद, पोटेशियम परमैंगनेट और कॉपर सल्फेट के समाधान के साथ सिक्त फिल्टर पेपर की स्ट्रिप्स को टेस्ट ट्यूब में डालें। घटित होने वाली घटनाओं की व्याख्या करें। धूएँ के हुक में प्रयोग करें! अनुभव 7. तनु नाइट्रिक एसिड के ऑक्सीकरण गुण।प्रयोग 5 के समान, लेकिन नाइट्रिक एसिड का पतला घोल मिलाएं। गैसीय प्रतिक्रिया उत्पादों के रंग परिवर्तन का निरीक्षण करें। धूएँ के हुक में प्रयोग करें! अनुभव 8. सांद्र नाइट्रिक एसिड के ऑक्सीकरण गुण।एक परखनली में तांबे के टेप का एक टुकड़ा रखें और उसमें नाइट्रिक एसिड के सांद्रित घोल की 10 बूंदें डालें। जब तक धातु पूरी तरह से घुल न जाए तब तक धीरे से गर्म करें। धूएँ के हुक में प्रयोग का संचालन करें! अनुभव 9. पोटेशियम नाइट्राइट के ऑक्सीकरण गुण।पोटेशियम नाइट्राइट घोल की 5-6 बूंदों में बराबर मात्रा में तनु सल्फ्यूरिक एसिड घोल और 5 बूंदें पोटेशियम आयोडाइड घोल मिलाएं। कौन से पदार्थ बन रहे हैं? अनुभव 10. पोटेशियम नाइट्राइट के गुणों को कम करना।पोटेशियम परमैंगनेट के घोल की 5-6 बूंदों में, बराबर मात्रा में सल्फ्यूरिक एसिड का पतला घोल और पोटेशियम नाइट्राइट का घोल मिलाएं जब तक कि मिश्रण पूरी तरह से फीका न हो जाए। अनुभव 11.कॉपर नाइट्रेट का थर्मल अपघटन।एक टेस्ट ट्यूब में कॉपर नाइट्रेट ट्राइहाइड्रेट का एक माइक्रोस्पैटुला रखें, इसे एक स्टैंड में सुरक्षित करें और इसे खुली लौ से धीरे से गर्म करें। नमक के निर्जलीकरण और उसके बाद के अपघटन का निरीक्षण करें। धूएँ के हुक में प्रयोग करें! अनुभव 12.लेड नाइट्रेट का थर्मल अपघटन।लेड नाइट्रेट को एक परखनली में रखकर प्रयोग 11 जैसी ही प्रक्रिया अपनाएँ। धूएँ के हुक में प्रयोग करें! इन लवणों के अपघटन के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं में क्या अंतर है?

रेडॉक्स प्रक्रियाएं लंबे समय से रसायनज्ञों और यहां तक ​​कि कीमियागरों के लिए रुचिकर रही हैं। प्रकृति, रोजमर्रा की जिंदगी और प्रौद्योगिकी में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं में से एक बड़ी संख्या रेडॉक्स की है: ईंधन का दहन, पोषक तत्वों का ऑक्सीकरण, ऊतक श्वसन, प्रकाश संश्लेषण, भोजन का खराब होना, आदि। ऐसी प्रतिक्रियाओं में अकार्बनिक और कार्बनिक दोनों पदार्थ भाग ले सकते हैं। हालाँकि, यदि अकार्बनिक रसायन विज्ञान के स्कूली पाठ्यक्रम में रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से संबंधित अनुभाग महत्वपूर्ण स्थान रखते हैं, तो कार्बनिक रसायन विज्ञान के पाठ्यक्रम में इस मुद्दे पर अपर्याप्त ध्यान दिया जाता है।

अपचयन-ऑक्सीकरण प्रक्रियाएं क्या हैं?

सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। पहले में वे प्रतिक्रियाएँ शामिल हैं जो प्रतिक्रियाशील पदार्थ बनाने वाले परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था को बदले बिना होती हैं।

दूसरे प्रकार में वे सभी प्रतिक्रियाएँ शामिल हैं जो प्रतिक्रियाशील पदार्थ बनाने वाले परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के साथ होती हैं।

प्रतिक्रिया करने वाले पदार्थों को बनाने वाले परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के साथ होने वाली प्रतिक्रियाओं को रेडॉक्स कहा जाता है।

आधुनिक दृष्टिकोण से, ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन इलेक्ट्रॉनों की वापसी या गति से जुड़ा होता है। इसलिए, उपरोक्त के साथ, हम रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की निम्नलिखित परिभाषा भी दे सकते हैं: ये वे प्रतिक्रियाएं हैं जिनमें इलेक्ट्रॉन एक परमाणु, अणु या आयन से दूसरे में स्थानांतरित होते हैं।

आइए रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के सिद्धांत से संबंधित मुख्य प्रावधानों पर विचार करें।

1. ऑक्सीकरण एक परमाणु, अणु या आयन द्वारा इलेक्ट्रॉन दान की प्रक्रिया है, और ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ जाती है।

2. अपचयन किसी परमाणु, अणु या आयन में इलेक्ट्रॉन जोड़ने की प्रक्रिया है और ऑक्सीकरण अवस्था कम हो जाती है।

3. परमाणु, अणु या आयन जो इलेक्ट्रॉन दान करते हैं, अपचायक कहलाते हैं। प्रतिक्रिया के दौरान वे ऑक्सीकृत हो जाते हैं। परमाणु, अणु या आयन जो इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं, ऑक्सीकरण एजेंट कहलाते हैं। प्रतिक्रिया के दौरान वे बहाल हो जाते हैं।

4. ऑक्सीकरण हमेशा कमी के साथ होता है; कमी हमेशा ऑक्सीकरण से जुड़ी होती है, जिसे समीकरणों द्वारा व्यक्त किया जा सकता है।

इसलिए, रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं दो विपरीत प्रक्रियाओं - ऑक्सीकरण और कमी की एकता का प्रतिनिधित्व करती हैं। इन प्रतिक्रियाओं में, कम करने वाले एजेंट द्वारा छोड़े गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा प्राप्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है। इसके अलावा, चाहे इलेक्ट्रॉन एक परमाणु से दूसरे परमाणु में पूरी तरह से जाते हों या केवल आंशिक रूप से किसी एक परमाणु की ओर आकर्षित होते हों, हम परंपरागत रूप से केवल इलेक्ट्रॉनों के निकलने और जुड़ने की बात करते हैं।

कार्बनिक पदार्थों की रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति हैं जो इन पदार्थों को एकजुट करती हैं। कार्बनिक यौगिकों के ऑक्सीकरण की प्रवृत्ति कार्यात्मक समूह वाले कार्बन परमाणु में कई बंधनों, कार्यात्मक समूहों और हाइड्रोजन परमाणुओं की उपस्थिति से जुड़ी होती है।

कार्बनिक रसायन विज्ञान में "ऑक्सीकरण अवस्था" (सीओ) की अवधारणा का उपयोग बहुत सीमित है और इसे मुख्य रूप से रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण तैयार करने में लागू किया जाता है। हालाँकि, यह ध्यान में रखते हुए कि प्रतिक्रिया उत्पादों की अधिक या कम स्थिर संरचना केवल कार्बनिक पदार्थों के पूर्ण ऑक्सीकरण (दहन) के साथ ही संभव है, अपूर्ण ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं में गुणांक की व्यवस्था करने की उपयुक्तता गायब हो जाती है। इस कारण से, वे आम तौर पर परिवर्तन आरेख तैयार करने तक ही सीमित होते हैं कार्बनिक यौगिक.

कार्बनिक यौगिकों के गुणों के संपूर्ण समूह का अध्ययन करते समय कार्बन परमाणु के CO के मान को इंगित करना हमें महत्वपूर्ण लगता है। ऑक्सीकरण एजेंटों के बारे में जानकारी को व्यवस्थित करने, कार्बनिक पदार्थों की संरचना और उनके सीओ के बीच संबंध स्थापित करने से छात्रों को सिखाने में मदद मिलेगी:

प्रयोगशाला और औद्योगिक ऑक्सीडाइज़र चुनें;

किसी कार्बनिक पदार्थ की संरचना पर उसकी रेडॉक्स क्षमता की निर्भरता ज्ञात करें;

कार्बनिक पदार्थों के एक वर्ग और आवश्यक ताकत, एकत्रीकरण की स्थिति और कार्रवाई के तंत्र के ऑक्सीकरण एजेंट के बीच संबंध स्थापित करें;

प्रतिक्रिया स्थितियों और अपेक्षित ऑक्सीकरण उत्पादों की भविष्यवाणी करें।

कार्बनिक पदार्थों में परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था का निर्धारण

किसी कार्बनिक पदार्थ में किसी भी कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था अधिक विद्युतीय तत्वों (Cl, O, S, N, आदि) के साथ उसके सभी बंधों के बीजगणितीय योग के बराबर होती है, जिसे "+" चिन्ह से गिना जाता है, और हाइड्रोजन के साथ बंध होता है परमाणु (या कोई अन्य अधिक विद्युत धनात्मक तत्व), जिसे "-" चिन्ह से गिना जाता है। इस मामले में, पड़ोसी कार्बन परमाणुओं के साथ बंधन को ध्यान में नहीं रखा जाता है।

आइए हम संतृप्त हाइड्रोकार्बन प्रोपेन और अल्कोहल इथेनॉल के अणुओं में कार्बन परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करें:

कार्बनिक पदार्थों के अनुक्रमिक ऑक्सीकरण को परिवर्तनों की निम्नलिखित श्रृंखला के रूप में दर्शाया जा सकता है:

संतृप्त हाइड्रोकार्बन असंतृप्त हाइड्रोकार्बन अल्कोहल एल्डिहाइड (कीटोन) कार्बोक्जिलिक एसिड CO + H O।

कार्बनिक यौगिकों के वर्गों के बीच आनुवंशिक संबंध को यहां रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के रूप में दर्शाया गया है जो कार्बनिक यौगिकों के एक वर्ग से दूसरे में संक्रमण सुनिश्चित करता है। यह कार्बनिक यौगिकों के वर्गों के किसी भी प्रतिनिधि के पूर्ण ऑक्सीकरण (दहन) के उत्पादों द्वारा पूरा किया जाता है।

आवेदन पत्र । तालिका क्रमांक 1.

कार्बनिक यौगिकों के अणुओं में कार्बन अणु में कार्बन परमाणुओं में सीओ में परिवर्तन तालिका में दिए गए हैं। तालिका के आंकड़ों से यह स्पष्ट है कि जब कार्बनिक यौगिकों के एक वर्ग से दूसरे वर्ग में जाते हैं और एक विशेष वर्ग के भीतर यौगिकों के अणुओं के कार्बन कंकाल की शाखा की डिग्री में वृद्धि होती है, तो कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था इसके लिए जिम्मेदार होती है। यौगिक परिवर्तन की क्षमता को कम करना। कार्बनिक पदार्थ, जिनके अणुओं में अधिकतम (- और +) CO मान (-4, -3, +2, +3) वाले कार्बन परमाणु होते हैं, एक पूर्ण ऑक्सीकरण-दहन प्रतिक्रिया में प्रवेश करते हैं, लेकिन हल्के प्रतिरोधी होते हैं और मध्यम-शक्ति ऑक्सीकरण एजेंट। वे पदार्थ जिनके अणुओं में CO-1 में कार्बन परमाणु होते हैं; 0; +1, आसानी से ऑक्सीकरण करते हैं, उनकी कम करने की क्षमता करीब होती है, इसलिए उनके अपूर्ण ऑक्सीकरण को निम्न और मध्यम शक्ति के ज्ञात ऑक्सीकरण एजेंटों में से एक का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। ये पदार्थ दोहरी प्रकृति का प्रदर्शन कर सकते हैं, ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य कर सकते हैं, जैसा कि अकार्बनिक पदार्थों में निहित है।

कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण एवं अपचयन

कार्बनिक यौगिकों की ऑक्सीकरण की बढ़ती प्रवृत्ति अणु में पदार्थों की उपस्थिति के कारण होती है:

• कार्यात्मक समूह वाले कार्बन परमाणु में हाइड्रोजन परमाणु।

आइए ऑक्सीकरण के प्रति उनकी प्रतिक्रियाशीलता के अनुसार प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक अल्कोहल की तुलना करें:

कार्यात्मक समूह वाले कार्बन परमाणु पर हाइड्रोजन परमाणु वाले प्राथमिक और द्वितीयक अल्कोहल; आसानी से ऑक्सीकरण होता है: पहला एल्डिहाइड में, दूसरा कीटोन में। इस मामले में, मूल अल्कोहल के कार्बन कंकाल की संरचना संरक्षित रहती है। तृतीयक अल्कोहल, जिनके अणुओं में OH समूह वाले कार्बन परमाणु पर कोई हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है, सामान्य परिस्थितियों में ऑक्सीकरण नहीं करते हैं। कठोर परिस्थितियों में (मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों की कार्रवाई के तहत और उच्च तापमान पर), उन्हें कम आणविक भार कार्बोक्जिलिक एसिड के मिश्रण में ऑक्सीकरण किया जा सकता है, यानी। कार्बन कंकाल का विनाश होता है।

कार्बनिक पदार्थों में तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करने के दो दृष्टिकोण हैं।

1. किसी कार्बनिक यौगिक, उदाहरण के लिए प्रोपेन, के अणु में कार्बन परमाणु की औसत ऑक्सीकरण अवस्था की गणना करें।

यह दृष्टिकोण उचित है यदि प्रतिक्रिया के दौरान कार्बनिक पदार्थ में सभी रासायनिक बन्ध(दहन, पूर्ण विघटन)।

ध्यान दें कि औपचारिक रूप से, इस तरह से गणना की गई आंशिक ऑक्सीकरण अवस्थाएं अकार्बनिक पदार्थों के मामले में भी मौजूद हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, यौगिक KO (पोटेशियम सुपरऑक्साइड) में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था - 1/2 है।

2. प्रत्येक कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करें, उदाहरण के लिए ब्यूटेन में।

इस मामले में, किसी कार्बनिक यौगिक में किसी भी कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था अधिक विद्युतीय तत्वों के परमाणुओं के साथ सभी बंधों की संख्या के बीजगणितीय योग के बराबर होती है, जिसे "+" चिन्ह से गिना जाता है, और हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ बंधों की संख्या होती है। (या कोई अन्य अधिक विद्युत धनात्मक तत्व), जिसे "-" चिन्ह से गिना जाता है। इस मामले में, कार्बन परमाणुओं के साथ बंधन को ध्यान में नहीं रखा जाता है।

एक सरल उदाहरण के रूप में, आइए हम मेथनॉल अणु में कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करें।

एक कार्बन परमाणु तीन हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है (इन बांडों को "-" चिन्ह से गिना जाता है), और एक बंधन ऑक्सीजन परमाणु से जुड़ा होता है (इसे "+" चिन्ह से गिना जाता है)। हम पाते हैं:

इस प्रकार, मेथनॉल में कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था -2 है।

कार्बन के ऑक्सीकरण की गणना की गई डिग्री, हालांकि एक सशर्त मूल्य, अणु में इलेक्ट्रॉन घनत्व में बदलाव की प्रकृति को इंगित करती है, और प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप इसका परिवर्तन होने वाली रेडॉक्स प्रक्रिया को इंगित करता है।

आइए पदार्थों के परिवर्तनों की श्रृंखला पर विचार करें:

इथेन के उत्प्रेरक डिहाइड्रोजनीकरण से एथिलीन उत्पन्न होता है; एथिलीन जलयोजन का उत्पाद इथेनॉल है; इसके ऑक्सीकरण से इथेनल और फिर एसिटिक एसिड बनेगा; इसके जलने पर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी बनता है।

आइए हम सूचीबद्ध पदार्थों के अणुओं में प्रत्येक कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करें।

यह ध्यान दिया जा सकता है कि इनमें से प्रत्येक परिवर्तन के दौरान कार्बन परमाणुओं में से एक की ऑक्सीकरण अवस्था लगातार बदलती रहती है। इथेन से कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) की दिशा में, कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ जाती है।

इस तथ्य के बावजूद कि किसी भी रेडॉक्स प्रतिक्रिया के दौरान ऑक्सीकरण और कमी दोनों होती है, उन्हें सीधे कार्बनिक यौगिक के साथ क्या होता है इसके आधार पर वर्गीकृत किया जाता है (यदि यह ऑक्सीकरण होता है, तो हम ऑक्सीकरण प्रक्रिया के बारे में बात करते हैं, यदि यह कम हो जाता है, तो हम कमी प्रक्रिया के बारे में बात करते हैं) ).

इस प्रकार, पोटेशियम परमैंगनेट के साथ इथेनॉल की प्रतिक्रिया में, इथेनॉल ऑक्सीकरण हो जाएगा, और पोटेशियम परमैंगनेट कम हो जाएगा। प्रतिक्रिया को इथेनॉल ऑक्सीकरण कहा जाता है।

रेडॉक्स समीकरण बनाना

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण संकलित करने के लिए, इलेक्ट्रॉन संतुलन विधि और अर्ध-प्रतिक्रिया विधि (इलेक्ट्रॉन-आयन विधि) दोनों का उपयोग किया जाता है। आइए कार्बनिक पदार्थों से जुड़ी रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के कई उदाहरणों पर विचार करें।

1. एन-ब्यूटेन का दहन।

प्रतिक्रिया योजना इस प्रकार है:

चलिए पूरा समीकरण बनाते हैं रासायनिक प्रतिक्रियासंतुलन विधि.

एन-ब्यूटेन में कार्बन ऑक्सीकरण अवस्था का औसत मान:

कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) में कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था +4 है।

आइए एक इलेक्ट्रॉनिक संतुलन आरेख बनाएं:

पाए गए गुणांकों को ध्यान में रखते हुए, एन-ब्यूटेन दहन की रासायनिक प्रतिक्रिया का समीकरण इस तरह दिखेगा:

इस समीकरण के गुणांक किसी अन्य विधि से ज्ञात किये जा सकते हैं, जिसका उल्लेख पहले ही किया जा चुका है। प्रत्येक कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्थाओं की गणना करने पर, हम देखते हैं कि वे भिन्न हैं:

इस मामले में, इलेक्ट्रॉनिक संतुलन आरेख इस तरह दिखेगा:

चूंकि एन-ब्यूटेन के दहन के दौरान इसके अणुओं में सभी रासायनिक बंधन नष्ट हो जाते हैं, इस मामले में पहला दृष्टिकोण काफी उचित है, खासकर जब से दूसरी विधि द्वारा संकलित इलेक्ट्रॉनिक संतुलन आरेख कुछ अधिक जटिल है।

2. ठंड में तटस्थ वातावरण में पोटेशियम परमैंगनेट के घोल के साथ एथिलीन की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया (वैग्नर प्रतिक्रिया)।

आइए इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि का उपयोग करके प्रतिक्रिया समीकरण में गुणांकों को व्यवस्थित करें।

किसी रासायनिक प्रतिक्रिया का पूरा समीकरण इस तरह दिखेगा:

गुणांक निर्धारित करने के लिए, आप अर्ध-प्रतिक्रिया विधि का भी उपयोग कर सकते हैं। एथिलीन ग्लाइकॉल की इस प्रतिक्रिया में एथिलीन का ऑक्सीकरण होता है, और परमैंगनेट आयन मैंगनीज डाइऑक्साइड बनाने के लिए कम हो जाते हैं।

संबंधित अर्ध-प्रतिक्रियाओं की योजनाएँ:

कुल इलेक्ट्रॉन-आयन समीकरण:

3. अम्लीय वातावरण में पोटेशियम परमैंगनेट के साथ ग्लूकोज की ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएँ।

A. इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि।

पहला विकल्प

दूसरा विकल्प

आइए ग्लूकोज अणु में प्रत्येक कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना करें:

इलेक्ट्रॉनिक संतुलन योजना पिछले उदाहरणों की तुलना में अधिक जटिल हो गई है:

बी. इस मामले में अर्ध-प्रतिक्रिया विधि इस प्रकार है:

कुल आयनिक समीकरण:

पोटेशियम परमैंगनेट के साथ ग्लूकोज की प्रतिक्रिया के लिए आणविक समीकरण:

कार्बनिक रसायन विज्ञान में, ऑक्सीकरण की परिभाषा का उपयोग ऑक्सीजन सामग्री में वृद्धि या हाइड्रोजन सामग्री में कमी के रूप में करना उपयोगी है। इस मामले में कमी को ऑक्सीजन सामग्री में कमी या हाइड्रोजन सामग्री में वृद्धि के रूप में परिभाषित किया गया है। इस परिभाषा के साथ, कार्बनिक पदार्थों के अनुक्रमिक ऑक्सीकरण को निम्नलिखित योजना द्वारा दर्शाया जा सकता है:

अभ्यास से पता चलता है कि कार्बनिक पदार्थों की ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं में गुणांक का चयन कुछ कठिनाइयों का कारण बनता है, क्योंकि किसी को बहुत ही असामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाओं से निपटना पड़ता है, कुछ छात्र, अनुभव की कमी के कारण, ऑक्सीकरण अवस्था को वैलेंस के साथ पहचानना जारी रखते हैं परिणाम, कार्बनिक यौगिकों में कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था को ग़लत ढंग से निर्धारित करना। इन यौगिकों में कार्बन की संयोजकता हमेशा चार होती है, और ऑक्सीकरण अवस्था विभिन्न मान (-3 से +4 तक, भिन्नात्मक मान सहित) ले सकती है। कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण में एक असामान्य बिंदु कुछ जटिल यौगिकों में कार्बन परमाणु की शून्य ऑक्सीकरण अवस्था है। यदि आप मनोवैज्ञानिक बाधा पर काबू पा लेते हैं, तो ऐसे समीकरण बनाना मुश्किल नहीं है, उदाहरण के लिए:

सुक्रोज में कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य होती है। हम प्रतिक्रिया योजना को फिर से लिखते हैं जो परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाओं को दर्शाती है जो उन्हें बदलती हैं:

हम इलेक्ट्रॉनिक समीकरण बनाते हैं और ऑक्सीकरण और कम करने वाले एजेंट और उनके ऑक्सीकरण और कमी के उत्पादों के लिए गुणांक पाते हैं:

आइए हम प्राप्त गुणांकों को प्रतिक्रिया योजना में प्रतिस्थापित करें:

हम निम्नलिखित क्रम में शेष गुणांकों का चयन करते हैं: KSO, HSO, HO। अंतिम समीकरण इस प्रकार दिखता है:

कई विश्वविद्यालय प्रवेश परीक्षा टिकटों में इलेक्ट्रॉनिक विधि (आधा-प्रतिक्रिया विधि) का उपयोग करके ओवीआर समीकरणों में गुणांक का चयन करने का कार्य शामिल करते हैं। यदि स्कूल में इस पद्धति पर थोड़ा भी ध्यान दिया जाता है, तो यह मुख्य रूप से अकार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण के लिए है। आइए अम्लीय वातावरण में पोटेशियम परमैंगनेट के साथ सुक्रोज के ऑक्सीकरण के उपरोक्त उदाहरण के लिए अर्ध-प्रतिक्रिया विधि का उपयोग करने का प्रयास करें।

इस विधि का पहला लाभ यह है कि प्रतिक्रिया उत्पादों का तुरंत अनुमान लगाने और लिखने की आवश्यकता नहीं होती है। वे समीकरण द्वारा काफी आसानी से निर्धारित होते हैं। अम्लीय वातावरण में एक ऑक्सीकरण एजेंट पूरी तरह से अपने ऑक्सीकरण गुणों को प्रदर्शित करता है, उदाहरण के लिए, एमएनओ आयन को एमएन धनायन में परिवर्तित किया जाता है, आसानी से ऑक्सीकृत कार्बनिक पदार्थों को सीओ में ऑक्सीकृत किया जाता है।

आइए हम आणविक रूप में सुक्रोज के परिवर्तनों को लिखें:

बाईं ओर 13 ऑक्सीजन परमाणु गायब हैं, इस विरोधाभास को खत्म करने के लिए, हम एचओ सीएच के 13 अणु जोड़ते हैं

2. कार्तसोवा ए.ए., लेविन ए.एन. कार्बनिक रसायन विज्ञान में ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं // स्कूल में रसायन विज्ञान। - 2004. - नंबर 2। - पृ.55-61.

3. खोमचेंको जी.पी., सवोस्त्यानोवा के.आई. ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं: छात्रों के लिए एक मैनुअल। एम.-: शिक्षा, 1980.

4. शराफुतदीनोव वी. कार्बनिक रसायन विज्ञान में ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं // बश्कोर्तोस्तान ukytyusyhy। - 2002. - नंबर 5। – पृ.79 -81.

भौतिक गुण

बेंजीन और इसके निकटतम समजात एक विशिष्ट गंध वाले रंगहीन तरल पदार्थ हैं। सुगंधित हाइड्रोकार्बन पानी से हल्के होते हैं और इसमें नहीं घुलते हैं, लेकिन वे कार्बनिक सॉल्वैंट्स - अल्कोहल, ईथर, एसीटोन में आसानी से घुल जाते हैं।

बेंजीन और इसके समरूप पदार्थ स्वयं कई कार्बनिक पदार्थों के लिए अच्छे विलायक हैं। सभी एरेनास अपने अणुओं में उच्च कार्बन सामग्री के कारण धुएँ वाली लौ से जलते हैं।

कुछ अखाड़ों के भौतिक गुण तालिका में प्रस्तुत किए गए हैं।

मेज़। कुछ अखाड़ों के भौतिक गुण

नाम	FORMULA	टी°.पीएल., डिग्री सेल्सियस	टी°.बी.पी., डिग्री सेल्सियस
बेंजीन	सी6एच6	5,5	80,1
टोल्यूनि (मिथाइलबेन्ज़ीन)	सी 6 एच 5 सीएच 3	95,0	110,6
एथिलबेन्जीन	सी 6 एच 5 सी 2 एच 5	95,0	136,2
ज़ाइलीन (डाइमिथाइलबेंजीन)	सी 6 एच 4 (सीएच 3) 2
ऑर्थो-		25,18	144,41
मेटा		47,87	139,10
जोड़ा-		13,26	138,35
प्रोपीलबेंजीन	सी 6 एच 5 (सीएच 2) 2 सीएच 3	99,0	159,20
क्यूमीन (आइसोप्रोपिलबेंजीन)	सी 6 एच 5 सीएच(सीएच 3) 2	96,0	152,39
स्टाइरीन (विनाइलबेंजीन)	सी 6 एच 5 सीएच=सीएच 2	30,6	145,2

बेंजीन – कम उबालना ( टीगांठ= 80.1°C), रंगहीन तरल, पानी में अघुलनशील

ध्यान! बेंजीन - जहर, गुर्दे को प्रभावित करता है, रक्त सूत्र को बदलता है (लंबे समय तक संपर्क में रहने पर), गुणसूत्रों की संरचना को बाधित कर सकता है।

अधिकांश सुगंधित हाइड्रोकार्बन जीवन के लिए खतरा और विषैले होते हैं।

एरेन्स की तैयारी (बेंजीन और उसके समरूप)

प्रयोगशाला में

1. ठोस क्षार के साथ बेंजोइक एसिड लवण का संलयन

C6H5-COONa + NaOH टी →सी 6 एच 6 + ना 2 सीओ 3

सोडियम बेंजोएट

2. वर्ट्ज़-फिटिंग प्रतिक्रिया: (यहाँ G हैलोजन है)

सी 6एच 5 -जी+2ना + आर-जी →सी 6 एच 5 - आर + 2 नाजी

साथ 6 H 5 -Cl + 2Na + CH 3 -Cl → C 6 H 5 -CH 3 + 2NaCl

उद्योग में

• आंशिक आसवन और सुधार द्वारा तेल और कोयले से पृथक;
• कोयला टार और कोक ओवन गैस से

1. अल्केन्स का डीहाइड्रोसायक्लाइजेशन 6 से अधिक कार्बन परमाणुओं के साथ:

C6H14 टी , कैट→सी 6 एच 6 + 4एच 2

2. एसिटिलीन का ट्रिमराइजेशन(केवल बेंजीन के लिए) – आर। ज़ेलिंस्की:

3С 2 एच 2 600°सी, कार्यवाही करना। कोयला→सी 6 एच 6

3. निर्जलीकरणसाइक्लोहेक्सेन और इसके समरूप:

सोवियत शिक्षाविद् निकोलाई दिमित्रिच ज़ेलिंस्की ने स्थापित किया कि बेंजीन साइक्लोहेक्सेन (साइक्लोअल्केन्स का निर्जलीकरण) से बनता है

C6H12 टी, कैट→सी 6 एच 6 + 3एच 2

C6H11-CH3 टी , कैट→C 6 H 5 -CH 3 + 3H 2

मिथाइलसाइक्लोहेक्सैन्टोल्यूइन

4. बेंजीन का क्षारीकरण(बेंजीन होमोलॉग की तैयारी) - आर फ्रीडेल-शिल्प.

सी 6 एच 6 + सी 2 एच 5 -सीएल टी, AlCl3→सी 6 एच 5 -सी 2 एच 5 + एचसीएल

क्लोरोइथेन एथिलबेन्जीन

एरेन्स के रासायनिक गुण

मैं. ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएँ

1. दहन (धूम्रपान की लौ):

2C6H6 + 15O2 टी→12CO 2 + 6H 2 O + Q

2. सामान्य परिस्थितियों में, बेंजीन ब्रोमीन पानी और पोटेशियम परमैंगनेट के जलीय घोल का रंग नहीं बदलता है

3. बेंजीन होमोलॉग्स को पोटेशियम परमैंगनेट (रंग बदलने वाला पोटेशियम परमैंगनेट) द्वारा ऑक्सीकृत किया जाता है:

ए) अम्लीय वातावरण में बेंजोइक एसिड में

जब बेंजीन होमोलॉग पोटेशियम परमैंगनेट और अन्य मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों के संपर्क में आते हैं, तो साइड चेन ऑक्सीकृत हो जाती हैं। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि पदार्थ की श्रृंखला कितनी जटिल है, यह नष्ट हो जाती है, ए-कार्बन परमाणु के अपवाद के साथ, जो कार्बोक्सिल समूह में ऑक्सीकृत हो जाता है।

एक तरफ की श्रृंखला वाले बेंजीन के समजात बेंजोइक एसिड देते हैं:

दो पार्श्व श्रृंखलाओं वाले होमोलॉग्स डिबासिक एसिड देते हैं:

5C 6 H 5 -C 2 H 5 + 12KMnO 4 + 18H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH + 5CO 2 + 6K 2 SO 4 + 12MnSO 4 +28H 2 O

5C 6 H 5 -CH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH + 3K 2 SO 4 + 6MnSO 4 +14H 2 O

सरलीकृत :

C6H5-CH3+3O KMnO4→C 6 H 5 COOH + H 2 O

बी) बेंजोइक एसिड लवण के लिए तटस्थ और थोड़ा क्षारीय में

C 6 H 5 -CH 3 + 2KMnO 4 → C 6 H 5 COO K + K OH + 2MnO 2 + H 2 O

द्वितीय. अतिरिक्त प्रतिक्रियाएँ (ऐल्कीनों से अधिक कठोर)

1. हलोजनीकरण

सी 6 एच 6 +3सीएल 2 एच ν → C6H6Cl6 (हेक्साक्लोरोसाइक्लोहेक्सेन - हेक्साक्लोरेन)

2. हाइड्रोजनीकरण

C6H6 + 3H2 टी , पंयानी→सी 6 एच 12 (साइक्लोहेक्सेन)

3. पॉलिमराइजेशन

तृतीय. प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ – आयन तंत्र (अल्केन्स से हल्का)

1. हैलोजनीकरण -

ए ) बेंजीन

C6H6+Cl2 AlCl 3 → सी 6 एच 5 -सीएल + एचसीएल (क्लोरोबेंजीन)

C6H6 + 6Cl2 टी ,AlCl3→सी 6 सीएल 6 + 6 एचसीएल( हेक्साक्लोरोबेंजीन)

सी 6 एच 6 + बीआर 2 टी,FeCl3→ सी 6 एच 5 -बीआर + एचबीआर( ब्रोमोबेंजीन)

बी) विकिरण या गर्म करने पर बेंजीन होमोलॉग

द्वारा रासायनिक गुणएल्काइल रेडिकल अल्केन्स के समान होते हैं। उनमें हाइड्रोजन परमाणुओं को एक मुक्त कण तंत्र द्वारा हैलोजन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। इसलिए, उत्प्रेरक की अनुपस्थिति में, हीटिंग या यूवी विकिरण पर, साइड चेन में एक कट्टरपंथी प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया होती है। एल्काइल पदार्थों पर बेंजीन रिंग का प्रभाव इस तथ्य की ओर ले जाता है हाइड्रोजन परमाणु को हमेशा बेंजीन रिंग (एक-कार्बन परमाणु) से सीधे जुड़े कार्बन परमाणु पर प्रतिस्थापित किया जाता है।

1) सी 6 एच 5 -सीएच 3 + सीएल 2 एच ν → सी 6 एच 5 -सीएच 2 -सीएल + एचसीएल

ग) उत्प्रेरक की उपस्थिति में बेंजीन होमोलॉग

सी 6 एच 5 -सीएच 3 + सीएल 2 AlCl 3 → (ऑर्थ का मिश्रण, डेरिवेटिव की जोड़ी) + एचसीएल

2. नाइट्रेशन (नाइट्रिक एसिड के साथ)

सी 6 एच 6 + एचओ-एनओ 2 टी, H2SO4→C 6 H 5 -NO 2 + H 2 O

nitrobenzene - गंध बादाम!

सी 6 एच 5 -सीएच 3 + 3एचओ-एनओ 2 टी, H2SO4→ साथ एच 3-सी 6 एच 2 (एनओ 2) 3 + 3एच 2 ओ

2,4,6-ट्रिनिट्रोटोलुइन (टोल, टीएनटी)

बेंजीन और उसके समरूपों का अनुप्रयोग

बेंजीन C 6 H 6 एक अच्छा विलायक है। एक योज्य के रूप में बेंजीन मोटर ईंधन की गुणवत्ता में सुधार करता है। यह कई सुगंधित कार्बनिक यौगिकों के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में कार्य करता है - नाइट्रोबेंजीन सी 6 एच 5 एनओ 2 (विलायक जिससे एनिलिन प्राप्त होता है), क्लोरोबेंजीन सी 6 एच 5 सीएल, फिनोल सी 6 एच 5 ओएच, स्टाइरीन, आदि।

टोल्यूनिसी 6 एच 5 -सीएच 3 - विलायक, रंगों, औषधीय और विस्फोटकों (टीएनटी (टीएनटी), या 2,4,6-ट्रिनिट्रोटोलुइन टीएनटी) के उत्पादन में उपयोग किया जाता है।

जाइलीन C6H4(CH3)2. तकनीकी जाइलीन तीन आइसोमर्स का मिश्रण है ( ऑर्थो-, मेटा- और जोड़ा-ज़ाइलीन) - कई कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण के लिए विलायक और प्रारंभिक उत्पाद के रूप में उपयोग किया जाता है।

आइसोप्रोपिलबेंजीन C 6 H 5 –CH(CH 3) 2 का उपयोग फिनोल और एसीटोन का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।

बेंजीन का क्लोरीनयुक्त व्युत्पन्नपौधों की सुरक्षा के लिए उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, बेंजीन में क्लोरीन परमाणुओं के साथ एच परमाणुओं के प्रतिस्थापन का उत्पाद हेक्साक्लोरोबेंजीन सी 6 सीएल 6 है - एक कवकनाशी; इसका उपयोग गेहूं और राई के बीजों को स्मट से बचाने के लिए सूखे उपचार के लिए किया जाता है। बेंजीन में क्लोरीन मिलाने का उत्पाद हेक्साक्लोरोसाइक्लोहेक्सेन (हेक्साक्लोरेन) सी 6 एच 6 सीएल 6 है - एक कीटनाशक; इसका उपयोग हानिकारक कीड़ों को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। उल्लिखित पदार्थ कीटनाशकों से संबंधित हैं - सूक्ष्मजीवों, पौधों और जानवरों से निपटने के रासायनिक साधन।

स्टाइरीनसी 6 एच 5 - सीएच = सीएच 2 बहुत आसानी से पोलीमराइज़ हो जाता है, पॉलीस्टाइनिन बनाता है, और जब ब्यूटाडीन के साथ कोपोलीमराइज़ होता है, तो स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर बनता है।

वीडियो अनुभव

कार्बनिक रसायन विज्ञान में रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं सबसे अधिक रुचिकर हैं क्योंकि एक ऑक्सीकरण अवस्था से दूसरी ऑक्सीकरण अवस्था में संक्रमण अत्यधिक निर्भर होता है सही चुनावअभिकर्मक और प्रतिक्रिया की स्थिति. ओवीआर का अध्ययन अनिवार्य रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम में पूरी तरह से नहीं, बल्कि नियंत्रण और माप में किया जाता है एकीकृत राज्य परीक्षा सामग्रीन केवल कार्य C1 और C2 में पाए जाते हैं, बल्कि कार्य S3 में भी पाए जाते हैं, जो कार्बनिक पदार्थों के परिवर्तनों की एक श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करते हैं।

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कार्बनिक रसायन में रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं

"सोचना आसान है, कार्य करना कठिन है, और विचार को कार्य में बदलना दुनिया में सबसे कठिन काम है" I. गोएथे कार्बनिक रसायन विज्ञान में ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं सबसे बड़ी रुचि हैं, क्योंकि एक ऑक्सीकरण अवस्था से दूसरे ऑक्सीकरण अवस्था में संक्रमण की चयनात्मकता अभिकर्मक और प्रतिक्रिया स्थितियों की सही पसंद पर निर्भर करती है। लेकिन अनिवार्य रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम में ओवीआर का पूरी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है। भुगतान किया जाना चाहिए विशेष ध्यानकार्बनिक पदार्थों की भागीदारी से होने वाली रेडॉक्स प्रक्रियाओं पर छात्र। यह इस तथ्य के कारण है कि यूएसई परीक्षण सामग्रियों में रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं न केवल कार्यों सी 1 और सी 2 में पाई जाती हैं, बल्कि कार्यों एस 3 में भी पाई जाती हैं, जो कार्बनिक पदार्थों के परिवर्तनों की एक श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करती हैं। स्कूल की पाठ्यपुस्तकों में, ऑक्सीकरण एजेंट को अक्सर तीर के ऊपर [O] लिखा जाता है। एकीकृत राज्य परीक्षा में ऐसे कार्यों को पूरा करने की आवश्यकता आवश्यक गुणांक की व्यवस्था के साथ सभी शुरुआती पदार्थों और प्रतिक्रिया उत्पादों का अनिवार्य पदनाम है। रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं पारंपरिक रूप से महत्वपूर्ण हैं, और साथ ही, 10वीं कक्षा के पाठ्यक्रम "ऑर्गेनिक केमिस्ट्री" में अध्ययन करने से छात्रों के लिए कुछ कठिनाइयां पैदा होती हैं।

सी3. इस ब्लॉक के कार्य कार्बनिक रसायन विज्ञान के ज्ञान का परीक्षण करते हैं, कार्बनिक पदार्थों के परिवर्तनों की श्रृंखला में, अधिकांश कार्यों में ओवीआर पाए जाते हैं। विशेषज्ञ को अंक देने का अधिकार केवल तभी है जब समीकरण लिखा हो, न कि प्रतिक्रिया आरेख, अर्थात। गुणांक सही ढंग से सेट हैं. अकार्बनिक ऑक्सीकरण एजेंटों (पोटेशियम परमैंगनेट, क्रोमियम (VI) यौगिक, हाइड्रोजन पेरोक्साइड, आदि) से जुड़ी प्रतिक्रियाओं में, इलेक्ट्रॉनिक संतुलन के बिना ऐसा करना मुश्किल हो सकता है।

कार्बनिक यौगिकों के अणुओं में परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था का निर्धारण नियम: CO (परमाणु) = अधिक EO परमाणुओं वाले बंधों की संख्या घटाकर कम EO परमाणुओं वाले बंधों की संख्या।

कार्बनिक यौगिकों के अणुओं में कार्बन परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन। कार्बनिक यौगिकों का वर्ग कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था -4/-3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 अल्केन्स CH 4 CH 3 -CH 3 CH 3 -CH 2 -CH 3 CH 3 | सी एच 3 -सी एच-सीएच 3 सीएच 3 | सीएच 3 -सी -सीएच 3 | सीएच 3 - - - - एल्केन्स - सीएच 2 =सीएच 2 सीएच 3 -सीएच=सीएच 2 - - - - एल्काइन्स - - सीएच=सीएच सीएच 3 -सी=सीएच - - - - अल्कोहल _ _ एच 3 सी-सीएच 2 - ओह एच 3 सी-सी एच-सीएच 3 | ओह सीएच 3 | एच 3 सी - सी - सीएच 3 | ओएच - - - हैलोऐल्केन - - एच 3 सी-सीएच 2 - सीआई एच 3 सी - सी एच - सीएच 3 | सीआई सीएच 3 | एच 3 सी - सी - सीएच 3 | सीआई - - - एल्डिहाइड और कीटोन - - - - एच 3 सी-सीएच =ओ एच 3 सी-सी ओसीएच 3 - - कार्बोक्जिलिक एसिड - - - - - - एच 3 सी-सी ओओएच - पूर्ण ऑक्सीकरण उत्पाद - - - - - - - सीओ 2

कार्बनिक यौगिकों के ऑक्सीकरण की प्रवृत्ति निम्न की उपस्थिति से जुड़ी होती है: एकाधिक बंधन (एल्कीन, एल्काइन, एल्केडीन आसानी से ऑक्सीकृत हो जाते हैं); कार्यात्मक समूह जिन्हें आसानी से ऑक्सीकृत किया जा सकता है (-OH, - CHO, - NH 2); एकाधिक बांड या बेंजीन रिंग के निकट स्थित सक्रिय एल्काइल समूह (उदाहरण के लिए, प्रोपेन को असंतृप्त एल्डिहाइड एक्रोलिन में ऑक्सीकरण किया जा सकता है, एक अम्लीय वातावरण में पोटेशियम परमैंगनेट के साथ टोल्यूनि का बेंजोइक एसिड में ऑक्सीकरण); एक कार्यात्मक समूह वाले कार्बन परमाणु में हाइड्रोजन परमाणुओं की उपस्थिति।

1. कार्बनिक यौगिकों का नरम ऑक्सीकरण कार्बनिक यौगिकों (अल्कोहल, एल्डिहाइड, असंतृप्त यौगिक) के नरम ऑक्सीकरण के लिए, क्रोमियम (VI) यौगिकों का उपयोग किया जाता है - क्रोमियम (VI) ऑक्साइड, CrO 3, पोटेशियम डाइक्रोमेट K 2 C r 2 O 7, आदि। एक नियम के रूप में, ऑक्सीकरण एक अम्लीय वातावरण में किया जाता है, अपचयन उत्पाद क्रोमियम (III) लवण होते हैं, उदाहरण के लिए: 3CH 3 –CHO + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 → 3CH 3 –COOH + 4K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 4H 2 O t 3CH 3 –CH 2 OH+2K 2 Cr 2 O 7 +8H 2 SO 4 →3CH 3 –COOH + 2K 2 SO 4 + 2Cr 2 (SO 4) 3 + 11H 2 O ठंड में डाइक्रोमेट पोटेशियम के साथ अल्कोहल के ऑक्सीकरण के दौरान, एल्डिहाइड गठन के चरण में ऑक्सीकरण को रोका जा सकता है, लेकिन गर्म होने पर, कार्बोक्जिलिक एसिड बनते हैं: 3CH 3 –CH 2 OH+K 2 Cr 2 O 7 +4H 2 SO 4 →3CH 3 –C H O+K 2 SO 4 +Cr 2 (SO 4) 3 +7H 2 O

ALC EN + KMnO4 -1 KOH H 2SO4 Diol कार्बोनिक एसिड नमक + कार्बोनेट कार्बोनिक एसिड + CO 2 ALC EN + KMnO4 -2 KOH H 2SO4 2 कार्बोनिक एसिड लवण 2 कार्बोनिक एसिड Diol 2. महत्वपूर्ण रूप से मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट पोटेशियम परमैंगनेट न्यूट्रा है। तटस्थ

C 2 H 2 + 2KMnO 4 +3H 2 SO 4 =2CO 2 + 2MnSO 4 + 4H 2 O + K 2 SO 4 ALC IN + KMnO4 -1 KOH H 2SO4 कार्बोनिक एसिड नमक + कार्बोनेट कार्बोनिक एसिड + CO 2 ALK IN + KMnO4 -2 KOH H 2SO4 2 लवण कार्ब। यौगिक 2 कार्बन यौगिक 5CH 3 C = CH + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 = 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 12H 2 O

5C 6 H 5 -CH 3 +6 KMnO 4 + H 2 SO 4  5C 6 H 5 COOH + 6MnSO 4 + K 2 SO 4 + 14H 2 OC 6 H 5 CH 3 +2KMnO 4  C 6 H 5 COOK + 2MnO 2 + KOH + H 2 O C 6 H 5 CH 2 CH 3 + 4KMnO 4  C 6 H 5 कुक + K 2 CO 3 + 2H 2 O + 4MnO 2 + KOH बेंजीन होमोलॉग्स + KMnO4 KOH H 2SO4 बेंजोइक एसिड तटस्थ। बेंजोएट

ऑक्सीजन युक्त यौगिकों के रेडॉक्स गुण अल्कोहल के ऑक्सीकरण एजेंट अक्सर कॉपर (II) ऑक्साइड या पोटेशियम परमैंगनेट होते हैं, और एल्डिहाइड और कीटोन के ऑक्सीकरण एजेंट कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड, सिल्वर ऑक्साइड के अमोनिया समाधान और अन्य ऑक्सीकरण एजेंट होते हैं।

OL + KMnO4 -1 KOH H 2SO4 एल्डिहाइड OL + KMnO4 -2 KOH H 2SO4 कीटोन OL + K MnO4 (उदा.) -1 KOH H 2SO4 न्यूटर कार्बोक्जिलिक एसिड नमक कार्बोक्जिलिक एसिड नमक कार्बोक्सिलिक एसिड

एल्डिहाइड + KMnO4 KOH H 2SO4 कार्बोक्जिलिक एसिड + कार्बोक्जिलिक एसिड नमक कार्बोक्सिलिक एसिड नमक कार्बोक्सिलिक एसिड तटस्थ। 3CH 3 CHO + 2KMnO 4 = CH 3 COOH + 2CH 3 कुक + 2MnO 2 + H 2 O

एल्डिहाइड काफी मजबूत कम करने वाले एजेंट हैं, और इसलिए विभिन्न ऑक्सीकरण एजेंटों सीएच 3 सीएचओ + 2ओएच  सीएच 3 सीओओएनएच 4 + 2एजी + एच 2 ओ + 3एनएच 3 द्वारा आसानी से ऑक्सीकृत हो जाते हैं।

गुणांकों के चयन के लिए एल्गोरिदम चूंकि कार्य C3 में, OVR समीकरणों को संकलित करते समय, इलेक्ट्रॉनिक संतुलन समीकरण लिखना आवश्यक नहीं है, इंटरलीनियर बैलेंस विधि का उपयोग करके गुणांक का चयन करना सुविधाजनक है - इलेक्ट्रॉनिक संतुलन की एक सरल विधि। 1 . एक ओवीआर योजना तैयार की जा रही है। उदाहरण के लिए, पोटेशियम परमैंगनेट के अम्लीय घोल के साथ टोल्यूनि को बेंजोइक एसिड में ऑक्सीकरण के लिए, प्रतिक्रिया योजना इस प्रकार है: C 6 H 5 -CH 3 + KMnO 4 + H 2 SO 4  C 6 H 5 -C OO H + K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O 2. डी.ओ. दर्शाया गया है। परमाणु. इसलिए। उपरोक्त विधि के अनुसार कार्बन परमाणु का निर्धारण किया जाता है। C 6 H 5 -C -3 H 3 + KMn +7 O 4 + H 2 SO 4  C 6 H 5 -C +3 OO H + K 2 SO 4 + Mn +2 SO 4 + H 2 O 3. संख्या कार्बन परमाणु (6) द्वारा दान किए गए इलेक्ट्रॉनों को ऑक्सीकरण एजेंट (पोटेशियम परमैंगनेट) के सूत्र से पहले गुणांक के रूप में लिखा जाता है: C 6 H 5 -C -3 H 3 + 6 KMn +7 O 4 + H 2 SO 4  C 6 H 5 -C + 3 OO H + K 2 SO 4 + Mn +2 SO 4 + H 2 O 4. मैंगनीज परमाणु द्वारा स्वीकृत इलेक्ट्रॉनों की संख्या (5) को सूत्र के सामने गुणांक के रूप में लिखा जाता है कम करने वाला एजेंट (टोल्यूनि): 5 C 6 H 5 -C -3 H 3 + 6 KMn +7 O 4 + H 2 SO 4  C 6 H 5 -C +3 OO H + K 2 SO 4 + Mn +2 SO 4 + एच 2 ओ 5. सबसे महत्वपूर्ण गुणांक जगह में हैं। आगे चयन कठिन नहीं है: 5 C 6 H 5 -CH 3 + 6 KMnO 4 + 9 H 2 SO 4  5 C 6 H 5 -C OO H + 3 K 2 SO 4 + 6 MnSO 4 + 14 H 2 O

उदाहरण परीक्षण कार्य (C3) 1. प्रतिक्रिया समीकरण लिखें जिनका उपयोग निम्नलिखित परिवर्तनों को करने के लिए किया जा सकता है: Hg 2+, H + KMnO 4, H + C l 2 (इक्विमोल), h  C 2 H 2   X 1  CH 3 COOH  X 2  CH 4  X 3 1. कुचेरोव की प्रतिक्रिया। एचजी 2+, एच + सीएच  सीएच + एच 2 ओ  सीएच 3 सीएचओ 2. अम्लीय वातावरण में एल्डिहाइड आसानी से कार्बोक्जिलिक एसिड में ऑक्सीकृत हो जाते हैं, जिसमें पोटेशियम परमैंगनेट जैसा मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट भी शामिल है। सीएच 3 सीएचओ + केएमएनओ 4 + एच 2 एसओ 4  सीएच 3 सीओओएच + के 2 एसओ 4 + एमएनएसओ 4 + एच 2 ओ सीएच 3 सी +1 एच ओ + केएमएन +7 ओ 4 + एच 2 एसओ 4  सीएच 3 -सी + 3 OO Н + K 2 SO 4 + Mn +2 SO 4 + H 2 O 5 CH 3 CHO + 2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4  5 CH 3 COOH + K 2 SO 4 + 2 MnSO 4 + 3 H 2 O 3. श्रृंखला में अगली कड़ी को पूरा करने के लिए पदार्थ X 2 का मूल्यांकन दो स्थितियों से करना आवश्यक है: पहला, यह एक चरण में एसिटिक एसिड से बनता है, और दूसरा, इससे मीथेन प्राप्त किया जा सकता है। यह पदार्थ क्षार धातु एसीटेट है। तीसरी और चौथी प्रतिक्रिया के समीकरण लिखे गए हैं। CH 3 COOH + NaOH  CH 3 COONa + H 2 O संलयन 4. CH 3 COONa + NaOH  CH 4 + Na 2 CO 3 5. निम्नलिखित प्रतिक्रिया (प्रकाश) के लिए स्थितियाँ स्पष्ट रूप से इसकी कट्टरपंथी प्रकृति का संकेत देती हैं। अभिकर्मकों (समतुल्य) के संकेतित अनुपात को ध्यान में रखते हुए, अंतिम प्रतिक्रिया का समीकरण लिखा गया है: एच  सीएच 4 + सीएल 2  सीएच 3 सीएल + एचसीएल

सिम्युलेटर साइटें: http://resuege.ru/ (मैं एकीकृत राज्य परीक्षा को हल करूंगा) http://4ege.ru/imiya/4181-demoversiya-ege-po-hidii-2014.html (एकीकृत राज्य परीक्षा पोर्टल) http ://www.alleng. ru/edu/chem3.htm (शैक्षिक इंटरनेट संसाधन - रसायन विज्ञान) http://ege.yandex.ru/ (ऑनलाइन परीक्षण)